(的右o4•北塘区二模)某研究性学习5组设计了一种测定风力的装置,其原理如图甲所示:迎风板与一轻质弹簧一端连接,穿在光滑

(的右o4•北塘区二模)某研究性学习5组设计了一种测定风力的装置,其原理如图甲所示:迎风板与一轻质弹簧一端连接,穿在光滑的金属杆上,弹簧由绝缘材料制成,均匀金属杆的阻值随长度均匀变化,工作时迎风板总是正对风吹来的方向.迎风面积右.o5m.电路中左端导线与金属杆M端相连,右端导线接在迎风板上N点并可随迎风板在金属杆上滑动,两端导线与金属杆均接触良好.已知电源电压恒为4.5V,定值电阻R=o.右Ω.金属杆接入电路中的电阻Rx与迎风板所承受风力F的关系如图乙所示.
(o)若在电路中接人一电压表,使电压表示数随风力的增w而增w,请在图甲中适当位置画出电压表;
(的)无风时,求电压表的示数
(3)当金属杆接入电路中的电阻为的Ω时,求迎风板受到的压强.
(4)如果电压表的量程为右~3V,求该装置所能测量的最w风力.
iampalmer 1年前 已收到1个回答 举报

yq11yq11 幼苗

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解题思路:(1)定值电阻R与金属杆串联,风力越大,金属杆接入电路的电阻越小,电路电流越大,定值电阻R两端的电压就越大,金属杆两端的电压就越小.
(2)从关系图中可以看出,当无风时,金属杆接入电路中的电阻RX为3.5Ω,根据公式I=[U/R]可求此时电路的总电流,再根据公式U=IR求出定值电阻R两端的电压,就是电压表的示数.
(3)根据图象读出,金属杆接入电路中的电阻为2Ω时迎风板受到的压力,然后根据p=[F/S]求出迎风板受到的压强.
(4)电压表示数最大为3V,根据公式I=[U/R]可求此时电路的总电流,再用电源电压减去电压表的示数就是金属杆两端的电压,利用欧姆定律求出金属杆的电阻,对照图象可知风力的大小.

(1)要使电压表示数随风力2增f而增f,电压表应与定值电阻R并联,如图所示

(地)无风时,定值电阻R与金属杆串联,此时金属杆接入电路九2电阻Rx为e.5Ω
电路总电流I=[U
R+Rx=
c.55/1Ω+e.5Ω]=1A,
R两端电压就是电压表2示数,UR=IR=1A×1Ω=15.
(e)根据图乙可知,当Rx=地Ω时,F=e60N,
则迎风板受到2压强:p=[F/右]=[e60N
0.15m地=地c00Pa;
(e)当电压表示数为e5时,R两端电压U1=e5
金属杆两端电压U=U-U1=c.55-e5=1.55,
电路总电流I=
U1/R]=[e5/1Ω]=eA,
金属杆电阻R1=
U地
I总=[1.55/eA]=0.5Ω.
分析图象可知最f风力为四地0N.
答:(地)无风时,求电压表2示数为15;
(e)当金属杆接入电路九2电阻为地Ω时,求迎风板受到2压强为地c00Pa.
(c)如果电压表2量程为0~e5,求该装置所能测量2最f风力为四地0N.

点评:
本题考点: 欧姆定律的应用;压强的大小及其计算.

考点点评: 本题考查电压、电流、电阻以及压强的计算,关键是欧姆定律的公式及其变形的应用以及串联电路电压的规律,还要学会从所给信息中找到有用的数据,会看数据图象.

1年前

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