Question

1．某科技小组设计了一个水流流速测定仪（如图所示），O是转动轴，OC是金属杆，下面连接着一个小球．当小球放入静水中时，OC是竖直的，水流速越大，OC杆偏转的角度越大．AB是一段圆弧形电阻，P点是金属杆与圆弧形电阻相接触的点，电路中接有一个小灯泡，测水流流速时，闭合开关S，根据灯泡的亮度，我们就可以粗略地知道水流流速的大小．
（1）请你说明该装置的工作原理．
（2）若要提高该装置反映水流流速大小的性能，应该对该装置怎样改进？

Answer 1

分析 （1）由电路图可知，灯泡与圆弧形电阻AB串联接入电路中，根据滑动变阻器的原理分析有水流流速不同时圆弧形电阻连入电路中电阻的变化，根据通过灯泡的电流变化特点说明测量仪的工作原理；
（2）由电路图可知，仅是通过灯泡的亮度判断水流流速，难以更精确的比较流速的大小．

解答 解：（1）水流流速越大，OC杆偏转的角度越大，BP段越小，滑动变阻器连入电路的电阻变小，电源电压不变，电路中的电流变大，灯泡越亮，所以通过灯泡的亮度判断水流流速的大小．
（2）灯泡的亮度变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体值，在电路中串联一个电流表，通过电流表的示数来测定流速大小，提高该装置反映水流流速大小的性能．
故答案为：（1）水流流速越大，OC杆偏转的角度越大，BP段越小，滑动变阻器连入电路的电阻变小，电源电压不变，电路中的电流变大，灯泡越亮，所以通过灯泡的亮度判断水流流速的大小．
（2）在电路中串联一个电流表，通过电流表的示数来测定流速大小，提高该装置反映水流流速大小的性能．

点评 本题考查了电路的动态分析，看懂电路图和知道滑动变阻器的原理以及串联电路的特点是解题的关键．