小强和同学一起设计了“风力测试仪”的原理图,如图所示,已知电源电压为12 V,R0为20Ω,OB长为10 cm,AB是长为20 cm、阻值为60Ω的均匀电阻丝。OP为质量、电阻均不计的金属细杆,下端连接一个重为3 N的圆球P。余属细杆OP始终与电阻丝AB接

admin2017-04-27  3

问题 小强和同学一起设计了“风力测试仪”的原理图,如图所示,已知电源电压为12 V,R0为20Ω,OB长为10 cm,AB是长为20 cm、阻值为60Ω的均匀电阻丝。OP为质量、电阻均不计的金属细杆,下端连接一个重为3 N的圆球P。余属细杆OP始终与电阻丝AB接触良好且无摩擦。闭合开关S,无风时,OP下垂并与电阻丝的B端接触;有风时,圆球P受风力作用,使金属细杆OP绕悬挂点O偏转。求:
    (1)无风时电流表示数是多少?
    (2)当金属细杆OP滑到AB中点时电路消耗的总功率是多少?
    (3)当金属细杆OP滑到A点时圆球P受的风力是多大?
    (4)若将电流表的刻度改为风力表的刻度值,请问表盘刻度均匀吗?简要说明理由。

选项

答案[*] (3)如图所示,对圆球P受力分析可得,Fcosθ=F,Fsinθ=G, [*] (4)表盘刻度不均匀。电流[*]由于U和R0是定值,电路中的电流I与电阻丝接入电路的阻值R不成正比例关系,因此将电流表刻度改为风力表的刻度时,刻度盘不均匀。 [*]

解析
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