Question

1．某科技小組設(shè)計(jì)了一個(gè)水流流速測定儀（如圖所示），O是轉(zhuǎn)動(dòng)軸，OC是金屬桿，下面連接著一個(gè)小球．當(dāng)小球放入靜水中時(shí)，OC是豎直的，水流速越大，OC桿偏轉(zhuǎn)的角度越大．AB是一段圓弧形電阻，P點(diǎn)是金屬桿與圓弧形電阻相接觸的點(diǎn)，電路中接有一個(gè)小燈泡，測水流流速時(shí)，閉合開關(guān)S，根據(jù)燈泡的亮度，我們就可以粗略地知道水流流速的大小．
（1）請你說明該裝置的工作原理．
（2）若要提高該裝置反映水流流速大小的性能，應(yīng)該對該裝置怎樣改進(jìn)？

Answer 1

分析 （1）由電路圖可知，燈泡與圓弧形電阻AB串聯(lián)接入電路中，根據(jù)滑動(dòng)變阻器的原理分析有水流流速不同時(shí)圓弧形電阻連入電路中電阻的變化，根據(jù)通過燈泡的電流變化特點(diǎn)說明測量儀的工作原理；
（2）由電路圖可知，僅是通過燈泡的亮度判斷水流流速，難以更精確的比較流速的大小．

解答 解：（1）水流流速越大，OC桿偏轉(zhuǎn)的角度越大，BP段越小，滑動(dòng)變阻器連入電路的電阻變小，電源電壓不變，電路中的電流變大，燈泡越亮，所以通過燈泡的亮度判斷水流流速的大小．
（2）燈泡的亮度變化只能粗略反映水流流速的大小，不能知道水流流速大小的具體值，在電路中串聯(lián)一個(gè)電流表，通過電流表的示數(shù)來測定流速大小，提高該裝置反映水流流速大小的性能．
故答案為：（1）水流流速越大，OC桿偏轉(zhuǎn)的角度越大，BP段越小，滑動(dòng)變阻器連入電路的電阻變小，電源電壓不變，電路中的電流變大，燈泡越亮，所以通過燈泡的亮度判斷水流流速的大小．
（2）在電路中串聯(lián)一個(gè)電流表，通過電流表的示數(shù)來測定流速大小，提高該裝置反映水流流速大小的性能．

點(diǎn)評 本題考查了電路的動(dòng)態(tài)分析，看懂電路圖和知道滑動(dòng)變阻器的原理以及串聯(lián)電路的特點(diǎn)是解題的關(guān)鍵．