Question

（2004?青岛）解决身边的问题
（1）小宇在实验室帮忙，经常要分出一定数量的大头钉．但是无论分多少，每次都得一个一个地数，太麻烦．现在，给你电磁铁和弹簧测力计，请你运用创造学的“组合法”来解决这个问题．请写出制作方法、刻度盘改造方法，并简单介绍使用方法．

（2）小宇在用茶杯接开水时，因为和同学说话，结果开水溢出茶杯，将手烫伤．通过这次事件，小宇决心在茶杯上安装一个报警器，使得当水快满时茶杯发出警报声进行提醒．现在，给你茶杯、小电铃、橡皮膜、细线、导线、电池、金属片、直径约30mm的玻璃管等器材，请你帮小宇解决这一问题．请画图说明制作方法，简单介绍工作过程．

Answer 1

分析：（1）弹簧测力计可以测量力的大小，通电螺线管具有磁性，能吸引大头针．将通电螺线管挂在弹簧测力计下方，刻度盘以螺线管吸起大头针的数码标注．
（2）题目提供了：小电铃、导线、电池、金属片，可以组成一报警电路，当水快满时，接通电路报警，再利用压强知识设计，达到目的．

解答：答：
（1）①制作方法：

将电磁铁挂在弹簧测力计的挂钩上，用电磁铁吸收大头钉，在弹簧测力计的刻度盘上用大头钉的个数重新标度，做成直接测量大头钉个数的装置．
②刻度盘改造方法：
将电磁铁挂在弹簧测力计的挂钩上，在此时指针指示的位置标注零刻度．然后用电磁铁吸引10个（或其它数量的）大头钉，标注此时弹簧测力计的刻度为10（个）．逐渐增加大头钉的数量到20个、30个、40个…，分别在弹簧测力计的刻度尺上标注20（个）、30（个）、40（个）…刻度值（最后使标注的最大刻度值不超过原弹簧测力计最大刻度的位置）．
③使用方法：
可用新制作的称量工具直接称量出所需要的大头钉个数．
（2）制作方法：在茶杯上安装一个如下图所示的报警器，即可解决这一问题．

工作过程：
随着水位的升高，水压增大，橡皮膜向内不断凹进，金属片随着橡皮膜的凹进不断上移．当水位升高到一定高度时，金属片接通电路，电铃发声，提示水倒满了．

点评：第一个实验弹簧测力计计量大头针个数是否精确与大头针的规格是否相同有直接关系；
第二个实验设计时利用了液体内部的压强随深度的增加而增大，橡皮膜也随着向上凹进，水快满时接通电路电铃响报警．