Question

蘭蘭設計了一種測定風力的裝置，其原理如圖所示，金屬迎風板與絕緣輕彈簧的一端N相接，一起套在有一定電阻的光滑金屬桿上．電路中 左端導線與金屬桿的M端相連，右端導線接在迎風板的N點，并可隨迎　風板在金屬桿上滑動，導線與金屬桿接觸良好．電源兩端電壓不變，閉合開關，當風力增大時，電壓表的示數將________
A．變小　　B．不變　　C．變大　　D．無法判斷
選擇理由：________．

Answer 1

A    當風力變大時彈簧被壓縮，金屬桿的接入部分變短，故接入電路總電阻變小．由歐姆定律可得電路中電流變大，則R上兩端的電壓變大．因金屬桿上兩端的電壓與R兩端的電壓之和等于電源電壓，故可知金屬桿兩端的電壓變小，即電壓表示數變小．
分析：由圖可知，金屬桿與R串聯，電壓表并聯在金屬桿兩端．當風力增大時，根據檔板的受力情況可知檔板的移動，則可知接入電阻的變化，由歐姆定律可判出電流的變化．由于電壓表并聯在電阻變化的金屬桿兩端，故可先分析R上的電壓變化，再由串聯電路的電壓關系得出電壓表的變化．
解答：金屬桿與檔板組成了一個滑動變阻器，此時R與滑動變阻器串聯．當風力變大時彈簧被壓縮，金屬桿的接入部分變短，故接入電阻變小．由歐姆定律可得電路中電流變大，則R上兩端的電壓變大．因金屬桿上兩端的電壓與R兩端的電壓之和等于電源電壓，故可知金屬桿兩端的電壓變小，即電壓表示數變小．
故答案為：A；
理由：當風力變大時彈簧被壓縮，金屬桿的接入部分變短，故接入電路總電阻變小．由歐姆定律可得電路中電流變大，則R上兩端的電壓變大．因金屬桿上兩端的電壓與R兩端的電壓之和等于電源電壓，故可知金屬桿兩端的電壓變小，即電壓表示數變小．
點評：當電阻及電流同時發生變化時，無法直接由歐姆定律求得電壓的變化，此時可借助與之串聯的電阻上的電壓變化，由總電壓不變得出待求電阻兩端的電壓變化．