汽车油量表自动控制器制作方法与实验探究

杜怡静

山东省东营市河口区第一中学高三九班

汽车油量表自动控制器制作方法与实验探究

杜怡静

山东省东营市河口区第一中学高三九班

引言

本课题内容是对汽车油量表自动控制器的制作方法进行分析与实践探究。首先，对汽车油量表的工作原理进行简单介绍；然后针对汽车油量表中存在的一些问题进行分析，并提出了汽车油量表自动控制器制作的策略与实际操作方法；最后通过实验进行实践性探究与操作，完成汽车油量表自动控制器模型的制作。

汽车油量表的工作原理简述如下：汽车油箱里装有一个浮筒，油箱中燃油逐渐减少，浮筒位置会随着燃油液面下降而下降，进而会带动汽车油量表的指针摆动，汽车的燃油存量也会一目了然。

一、提出课题

目前，汽车油量表多为电阻输出控制方式，其结构是以切换电阻接触片为主。油量表指针受电阻电流大小控制。当汽车油箱中燃油量变少时，可变电阻增大，电流量减小，汽车油量表指针转低。反之，当油箱中燃油量增多时，可变电阻值减小，进而导致电流量变大，这时油量表指针就会转高。这种频繁变换容易导致线路接触不良、短路以及磨损等故障的发生。由液位波动所带动的联动触点的波动，最终会导致油量表输出信号不准确。通过对汽车油量表一系列物理现象的观察，从而引起了我的学习兴趣，所以我决定通过实验操作，对汽车油量表自动控制器制作方法进行探究与摸索。

二、实验目的

通过实验观察和操作，以及对一些资料的反复查阅，自己动手实践完成汽车油量表自动控制器的制作，并能够完成汽车油箱内燃油量的自动测定。

三、实验仪器和材料

一块木板（长短要经过自己目测，达到长短合适）、实验电阻圈（到实验用品店里去买）、指针箭头及电流表（到实验用品店里去买）、铁丝、油桶、灯、浮子以及需要安装在油桶上的龙头。

四、实验制作步骤

（1）固定电阻圈。首先把买到的电阻圈（物理俗称R）轻轻的用手弯成一个弧形（此时不要用力过猛），然后把电阻圈固定在已经竖立好的长方形干木板上面，如图1所示。

（2）在长方形木板上靠左边做一个杠杆。首先用锉刀把准备好的铁丝锉平，紧接着在铁丝的中间点处用小钻头钻出一个小孔（这个步骤的工作极其需要耐心和准确性），然后用图钉将打好孔的铁丝固定在竖立好的长方形木板（实验全过程都是用的同一块长方形木板）上，但要保证订在长方形木板上的铁丝能够上下摆动。最后用电烙铁在铁丝的最右端焊一个箭头，这个箭头要和电阻圈铁丝接触紧密。这样油量指针就做好了。

（3）制作浮子与油量刻度。在电阻圈的右边侧贴一张撕好的纸条，这个纸条的弯度是与电阻圈的弯曲程度相同的；然后在纸条上画上数字刻度，这个是用来观察实验油桶内油量的增减变化情况的。在杠杆的最左端绑上一根硬铁丝，然后在硬铁丝的下面绑连一个类似于浮筒的浮子，把浮子放入实验油桶内。观察硬铁丝上绑连的浮子是否能随着实验油桶中的油量增减而上下浮动。如果浮子浮动的效果不太理想的话，要及时进行调整与改进，以免影响实验效果。

（4）连接实验电路。在杠杆的支点位置绑连一根导电线，并通过一个指示灯，连接到电源的一极。最后在电阻圈下面的一个位置绑连一根导电线，并通过实验流量表（电流表改装的刻度表），连接到电源的另一极，如图1所示。

五、科学性

本次实验通过实践操作，得到了相对准确的物理数据，从而对其中的一些物理结论也有了一定的了解和掌握。

实践创新性：本次实验是由本人亲自动手设计并操作，本人根据设计思路，设计实验操作方法，并得到了较好的实践效果和实验结论。

六、实验观察与记录

通过控制实验油桶中油量的增加或减少，能够看到我所制作的油量表指针有明显的转动。通过观察实验油桶中的油量变化发现，实验油桶内油量增加的时候，制作的油量表指针向右偏转，反之，油桶内油量减少时，油量表指针向左偏转。

七、论证研究并得出结论

在实验油桶中增加油量的情况下，铁丝上的浮子上升，并且杠杆在硬铁丝的推动作用下左端向上，杠杆右端变斜下，电阻丝阻值变小，进而电流增大，电表刻度表的指针向右端偏转。在实践应用中，这说明汽车油箱内的油量是足够的。

可以进行反论证，将安装在实验油桶上的龙头打开，放出一部分油桶中的燃油，进而实验油桶中的燃油量变少，铁丝上的浮子下沉，硬铁丝带动杠杆向左端斜下，杠杆的右端向上翘起，这时候电流通过电阻圈的有效长度增加了，所以电阻就会增大，电流随之变小。在实践应用中，汽车油量表的指针会向左偏转，表明汽车油箱中的燃油量减少甚至不足了。

图1 实验装置示意图

八、感想与建议

通过对汽车油量表自动控制器的实践制作与研究，我发现其实自己是具备动手操作潜能的，只是，我们平时懒得去思考一些问题，也懒得去动手实践操作。

随着社会现代科技化得不断发展与进步，现在的人们越来越乐于“坐享其成”，对于他人的研究成果，我们只是扮演着一个使用者的角色。从而，我们的思想就会变的越来越懒惰，这样是不会发现自身的价值意义所在的。我们在生活中要乐于探索与实践，并能勇于提出问题并解决问题。

九、实验实践心得

通过对这次实验的实践操作，我对于汽车油量表的原理和涉及到的一些物理知识，都有了比较深刻的认识和理解。虽然，在实验的实际具体操作中遇到了很多困难，但是在完成整个实验以后，我对自己的努力感到十分的高兴和激动，这次实验实践过程也增强了我的自信心，我相信，在以后的生活中遇到问题和困难，我也会毫不退缩，勇往直前。

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