Question

4． 雨天乘车时，小华发现小车前挡风玻璃上的刮水器随着雨的大小，刮动的速度相应的发生变化．雨停后，刮水器自动停止工作，小华查阅相关资料后，发现它的工作电路中安装有“雨水检测金属网”装置，小华想，该装置究竟在刮水器工作中起到了什么作用，于是他自制了如图1所示的雨水检测金属网（以下简称检测网），并设计了如图2所示模拟电路进行探究．
（1）小华按照所设计的电路图连接电路，实验时，检测网未放入雨水中，电路处于断开状态，再将检测网放入雨水中，电路接通，表明雨水是导体（选填“导体”或“绝缘体”）．小华通过观察电路中电流表示数的变化，来判断电动机转速的变化，从而反映刮水器刮水速度的变化．
（2）将检测网竖立并浸入雨水中不同深度处进行实验，记录如下数据．

检测网浸入雨水中的部分	未浸入	$\frac{1}{3}$浸入	$\frac{2}{3}$浸入	全部浸入
电流表的示数I/A	0	0.16	0.20	0.32

①结合上述实验将表格中的数据补充完整．
②分析数据可知，检测网浸入雨水中深度越深，电流表示数越大．这说明a、b间接入电路的电阻在变小（选填“变大”或“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）小华设计的电路在无雨水时，电动机不能转动，无法实现车窗的清洗，请你在不拆卸原电路的基础上，在该电路中加装一个电路元件，以解决此问题．
请画出改造后的电路图．

Answer 1

分析 （1）根据“检测网未放入雨水中，电路处于断开状态，再将检测网放入雨水中，电路接通”，结合导体和绝缘体的定义填写第一个空，根据刮水器随着雨的大小，刮动的速度相应的发生变化可填写第二个空；
（2）①检测网未浸入水中时，电路是断开的，因此电流表无示数；
①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）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“检测网未放入雨水中，电路处于断开状态，再将检测网放入雨水中，电路接通”可知雨水是导体，刮水器随着雨的大小，刮动的速度相应的发生变化，因此小华通过观察电路中电流表示数的变化，来判断电动机转速的变化；
（2）①根据上述实验可知，检测网未浸入水中时，电路没有接通，因此电流表示数为0；
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．这说明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）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；电流表示数；
（2）①0；②变小；横截面积；
（3）如上图所示．

点评 本题考查到导体的应用，影响导体电阻大小的因素等相关知识点，其中（3）“在不拆卸原电路的基础上，在该电路中加装一个电路元件，以解决此问题”是此题的难点，需要认真阅读材料方可解答．