Question

18．小明自制了一種測定風速的裝置如圖所示，探頭和金屬桿與滑動變阻器的滑片P相連，可上、下移動，當風吹過探頭時，由于探頭上、下表面空氣流速不同，探頭將帶動滑動變阻器R_k的滑片P向上（選填“上”或“下”）移動；當風速增大時，電壓表的示數將變大（選填“變大”、“變小”或“不變”）．試驗時，小明發現電壓表示數不變且接近電源電壓，探頭可上下移動，可能原因是R₁斷路．

Answer 1

分析 （1）流體壓強和流速的關系：流速越快的地方壓強越小．
（2）根據歐姆定律判斷出電壓表的示數變化和風速的關系．
（3）據斷路和短路的情況逐個分析即可判斷．

解答 解：如圖當有風吹過探頭時，由于探頭上表面凸，相同時間空氣經過上表面的路程比下表面長，經過上表面的速度比下表面快，所以上表面的氣壓小于下表面的氣壓，探頭將受到一向上的合力，滑片向上移動；
當風速增大時，探頭上下表面空氣流速差較大，上下表面氣壓差較大，受向上的合力較大，所以滑片向上運動的較多，
滑動變阻器接入電路的電阻較小，根據歐姆定律可知，電路中電流變大，定值電阻兩端電壓變大，所以電壓表（風速表）示數變大．
試驗時，探頭可上下移動，但電壓表示數不變且接近電源電壓，即表明此時電壓表測量的就是電源電壓，且探頭失去作用，所以可能是由于R₁斷路造成的．
故答案為：上；變大；R₁斷路．

點評 解本題的關鍵是掌握流體壓強跟流速的關系，能利用流體壓強知識解釋有關的現象．本題考查了學生應用物理知識解決實際問題的能力．