10[2025福建中考,中]降水量是指一段时间内,雨水(或融化后的固体降水)未经蒸发、渗透和流失所积聚起来的水层深度。为了监测降水量,科创小组制作了“翻斗式雨量计”,装置外观是上端开口的圆柱体,如图甲。内部结构示意图如图乙。装置核心部件如图丙,它是用中间隔板分开的两个完全对称的三角形容器,可绕O点处的水平轴转动,从而使两侧容器轮流接水,当一侧容器接满10 mL雨水时会发生翻转,将水倒出,随着降雨持续,翻斗左右翻转,过程如图丁。磁铁与配重通过连杆安装在翻斗上并随翻斗左右摆动,当磁铁经过磁感应开关(两者相互作用力忽略不计)时,磁感应开关通过电流传感器将翻斗翻转信息变成电信号,从而推算降水量。


(1)翻斗在水平位置时是等臂杠杆,实验器材中属于等臂杠杆的有。
(2)连杆上装有可调高度的配重。校准过程,若倒入的水量总是大于10 mL时翻斗才发生翻转,可通过(填“降低”或“升高”)配重在连杆上的位置进行调整。
(3)图戊是翻斗翻转信息变为电信号的工作电路,电源电压不变,$R_1$、$R_2$为定值电阻,$R_1=800\ \Omega$。某次降雨,电流传感器(电阻不计)测得电流随时间变化关系如图己。

①当磁铁每次经过磁感应开关时,开关状态是。
②“翻斗式雨量计”顶端开口面积为$0.1\ \mathrm{m}^2$,由图己可知该地区30 min内降水量约为mm,降水量变化趋势是。(测量前翻斗内无水)
③由图戊、己可知,$R_2=$$\Omega$。
(4)若该装置在我国北方地区使用,可改进的措施是。

10.(1)托盘天平(合理即可) (2)降低 (3)①闭合
②1.2 减弱(合理即可) ③200 (4)降低配重的高度并重新校准参数(合理即可)
【解析】(1)实验器材中属于等臂杠杆的有托盘天平、定滑轮等。(2)翻斗可以看成杠杆，此时动力为雨水对翻斗的压力，大小等于雨水的重力，阻力为配重在翻斗的压力，大小等于配重的重力。校准过程中水量总是大于10 mL时翻斗才发生翻转，此时可以通过减小阻力臂的方法来进行调整，故可以降低配重在连杆上的位置。(3)①由图己知，当磁铁每次经过磁感应开关时电路中的电流增大，此时电路中的总电阻减小，故磁铁经过磁感应开关时，开关状态是闭合。②由图己知，30 min内翻斗共翻转了12次，故收集到的雨水的总体积V=12×10 mL=120 mL=120 cm³=1.2×10⁵ mm³，“翻斗式雨量计”顶端开口面积是0.1 m²=0.1×10⁶ mm²，故降水量为1.2×10⁵ mm³ / 0.1×10⁶ mm²=1.2 mm；由图己知，30 min内翻斗翻转所用的时间越来越长，故降水量变化趋势是减弱。③由图戊、己知，当开关断开时，电路中的电流为5 mA，此时电阻R₁与R₂串联，电源电压U=IR₁+IR₂=0.005 A×800 Ω+0.005 A×R₂(a)，当开关闭合时，电路中的电流为25 mA，此时电阻R₁被短路，只有电阻R₂接入电路，电源电压U=I'R₂=0.025 A×R₂(b)，联立(a)(b)，解得R₂=200 Ω。(4)北方地区降水量偏小，可以降低配重的高度并重新校准参数。