Question

18．小明自制了一种测定风速的装置如图所示，探头和金属杆与滑动变阻器的滑片P相连，可上、下移动，当风吹过探头时，由于探头上、下表面空气流速不同，探头将带动滑动变阻器R_k的滑片P向上（选填“上”或“下”）移动；当风速增大时，电压表的示数将变大（选填“变大”、“变小”或“不变”）．试验时，小明发现电压表示数不变且接近电源电压，探头可上下移动，可能原因是R₁断路．

Answer 1

分析 （1）流体压强和流速的关系：流速越快的地方压强越小．
（2）根据欧姆定律判断出电压表的示数变化和风速的关系．
（3）据断路和短路的情况逐个分析即可判断．

解答 解：如图当有风吹过探头时，由于探头上表面凸，相同时间空气经过上表面的路程比下表面长，经过上表面的速度比下表面快，所以上表面的气压小于下表面的气压，探头将受到一向上的合力，滑片向上移动；
当风速增大时，探头上下表面空气流速差较大，上下表面气压差较大，受向上的合力较大，所以滑片向上运动的较多，
滑动变阻器接入电路的电阻较小，根据欧姆定律可知，电路中电流变大，定值电阻两端电压变大，所以电压表（风速表）示数变大．
试验时，探头可上下移动，但电压表示数不变且接近电源电压，即表明此时电压表测量的就是电源电压，且探头失去作用，所以可能是由于R₁断路造成的．
故答案为：上；变大；R₁断路．

点评 解本题的关键是掌握流体压强跟流速的关系，能利用流体压强知识解释有关的现象．本题考查了学生应用物理知识解决实际问题的能力．