Question

（2006?紹興）小明同學為了定性比較水的流速大小，設計了一個實驗裝置．如圖是他的部分設計圖，小銅球P系在電阻可忽略的細金屬絲下，懸掛在O點，AB為一固定在水平方向的電阻絲，它與金屬絲接觸良好（不計摩擦），B端在O點正下方．他設想：開始時小球P沿豎直方向處于靜止，當把小球P放入水平流動的水中時，球受到水流沖擊向左偏移一定角度θ，水流速度越大，偏角θ越大．測量者可以根據電壓表數值大小判斷水流速度大小．請你完成余下的電路連接，要求水流速大時，電壓表示數大，水流速小時，電壓表示數也小．

Answer 1

分析：此題要根據設計要求來逐步分析電路的組成；因電路中只有滑動變阻器，若它只有部分電阻接入電路，電壓表只能測滑動變阻器兩端的電壓，且始終等于電源電壓，所以滑動變阻器AB全部連入電路，電壓表通過滑片與滑動變阻器的部分電阻并聯；確定電路的連接后，再判斷電壓表測滑動變阻器的那一端的電壓；
在電路中滑動變阻器全部接入電路，電路中的電流是一定的，當水的流速變大時，偏角變大，變阻器AB上滑片左右兩端的電阻不同，分得的電壓不同；由串聯分壓的原理知：變阻器AB的左端的阻值變小，分得的電壓也變小，相應的右端的阻值分得的電壓變大，測量者要根據電壓表數值大小判斷水流速度大小，因此電壓表應該測的是滑片右端電阻兩端的電壓；
根據上面的思路來完成電路圖．

解答：解：電壓表示數隨阻值的改變而改變，因串聯電路起分壓作用，電阻越大，分得的電壓越大；
當流速增大時，滑動變阻器右端的電阻增大，分得的電壓變大；這時電壓表的示數應顯示變大，從而判斷水流速度也變大；
所以電壓表測量滑片右端電阻的電壓．如圖所示：

點評：在此題中，首先判斷出電路的組成方式是解題的關鍵；在分析電路時，要熟練掌握串聯分壓原理和電壓表的使用方法，綜合性較強，難度稍大．