Question

5．雨水探测器
雨水探测器是一种自动检测雨水的装置．
雨天乘车时我们会发现．有些汽车刮水器的刮动速度会随着雨的大小自动调节，雨停后，刮水器自动停止工作，主要原因就是在它的工作电路中安装有雨水按测器，雨水探测器的主要部件是探测金属网．
某同学将高为3h检测金属网竖立在容器中，设计如图乙所示电路探究“检测金属网在电路工作中作用”将ab接入图乙电路时电流表无示数，向容器中逐渐加入雨水，记录检测网浸入雨水中的深度与电流表的示数，实验数据记在下表中．

检测网浸入雨水中的深度H	h	2h	3h
电流表的示数I/A	0.16	0.25	0.32

（1）分析实验数据可知，雨水是导体（导体/绝缘体）．
（2）根据影响导体电阻大小的因素可知，检测网接入电路的电阻变化是由导体的横截面积变化引起的．
（3）下列说法中不正确的是B
A．电路工作时，a处电流与b处电流相等     B．检测网浸入雨水中越深，ab间电阻越大
C．检测网浸入雨水中越深，ab间电阻越小   D．检测网浸入雨水中越深，电阻R的功率越大
（4）利用表中数据在图丙坐标系中作出检测网浸入水中的深度与电流关系的图象．
（5）图丁是某同学设计的刮水器电路，经分析发现，在无雨水时，电动机不能转动，请在此电路中加装一个电学元件，在无雨水时控制电动机的转动与停止．

Answer 1

分析 （1）容易导电的物体叫导体，不容易导电的物体叫绝缘体；
（2）影响导体电阻大小的因素有导体的材料、长度、横截面积，另外还与温度有关；
（3）根据串联电路的电流特点可知a处电流与b处电流的关系，根据表格数据可知，电流表示数与检测网浸入雨水中深度的关系，根据欧姆定律可知总电阻的变化，进一步可知ab间电阻的变化，根据P=I²R可知，电阻R的功率变化；
（4）根据描点法结合表格数据做出图象；
（5）要实现无雨水时，电动机能转动，即电路为通路，应在检测金属网处并联一个开关．

解答 解：（1）由题意“将ab接入图乙电路时电流表无示数，向容器中逐渐加入雨水，电流表有示数”可知，雨水是导体；
（2）分析表中数据可知，检测网浸入雨水中深度越深，电流表示数越大，
由I=$\frac{U}{R}$可知，电路中的总电阻变小，a、b间接入电路的电阻在变小，
根据影响导体电阻大小的因素可知：a、b间接入电路的电阻变化是由导体的横截面积变化引起的；
（3）电路工作时，a、b两处串联在电路中，
因串联电路中各处的电流相等，
所以，a处电流与b处电流相等，故A正确；
由表格数据可知，检测网浸入雨水中深度越深，电流表示数越大，
由I=$\frac{U}{R}$可知，电路中的总电阻越小，ab间电阻越大，故B错误，C正确；
由P=I²R可知，电阻R的功率越大，故D正确；
（4）检测网浸入水中的深度与电流关系的图象，如下图所示：

（5）在检测网处并联一个开关，可以实现在无雨水时电动机可以工作，如下图所示：

故答案为：（1）导体；（2）横截面积；（3）B；（4）图象如上图所示；（5）电路图如上图所示．

点评 本题考查了导体的应用、串联电路图特点、欧姆定律和电功率公式的应用、描点法作图、电路图的设计等，从题干中获取有用的信息是解题的关键．