Question

兰兰设计了一种测定风力的装置，其原理如图所示，金属迎风板与绝缘轻弹簧的一端N相接，一起套在有一定电阻的光滑金属杆上．电路中 左端导线与金属杆的M端相连，右端导线接在迎风板的N点，并可随迎  风板在金属杆上滑动，导线与金属杆接触良好．电源两端电压不变，闭合开关，当风力增大时，电压表的示数将   
A．变小    B．不变    C．变大    D．无法判断
选择理由：    ．

Answer 1

【答案】分析：由图可知，金属杆与R串联，电压表并联在金属杆两端．当风力增大时，根据档板的受力情况可知档板的移动，则可知接入电阻的变化，由欧姆定律可判出电流的变化．由于电压表并联在电阻变化的金属杆两端，故可先分析R上的电压变化，再由串联电路的电压关系得出电压表的变化．
解答：解：金属杆与档板组成了一个滑动变阻器，此时R与滑动变阻器串联．当风力变大时弹簧被压缩，金属杆的接入部分变短，故接入电阻变小．由欧姆定律可得电路中电流变大，则R上两端的电压变大．因金属杆上两端的电压与R两端的电压之和等于电源电压，故可知金属杆两端的电压变小，即电压表示数变小．
故答案为：A；
理由：当风力变大时弹簧被压缩，金属杆的接入部分变短，故接入电路总电阻变小．由欧姆定律可得电路中电流变大，则R上两端的电压变大．因金属杆上两端的电压与R两端的电压之和等于电源电压，故可知金属杆两端的电压变小，即电压表示数变小．
点评：当电阻及电流同时发生变化时，无法直接由欧姆定律求得电压的变化，此时可借助与之串联的电阻上的电压变化，由总电压不变得出待求电阻两端的电压变化．