Question

（2010?寧德）小剛設(shè)計(jì)了一個(gè)風(fēng)力測(cè)定儀，如圖所示，O是轉(zhuǎn)動(dòng)軸，OC是輕質(zhì)金屬滑桿，下面連接著受風(fēng)板D，AB是一段圓弧電阻，E為限位點(diǎn)，金屬桿OC可在AE間滑動(dòng)且接觸良好．無(wú)風(fēng)時(shí)，OC是豎直的，風(fēng)力越強(qiáng)，OC桿偏轉(zhuǎn)的角度越大，閉合開關(guān)S后，根據(jù)電流表數(shù)可以粗略確定風(fēng)力的大�。�電源電壓為9V．
（1）當(dāng)風(fēng)力變大時(shí)，電流表的示數(shù)將

變大

（填“變大“、”變小“或”不變“）
（2）若在電流表旁串聯(lián)上一只“6V 4W”的小電鈴，當(dāng)風(fēng)力使金屬滑桿OC擺到限位點(diǎn)E時(shí)，BE的電阻為11?，此時(shí)小電鈴響起報(bào)警，求：①小電鈴的電阻；②小電鈴的實(shí)際功率．
（3）若較小的風(fēng)力就使電流表指針有較大的偏轉(zhuǎn)，則說(shuō)明風(fēng)力測(cè)定儀的靈敏度較高．請(qǐng)舉出一條提高風(fēng)力測(cè)定儀靈敏度的措施．

Answer 1

分析：（1）電路中，AB和OC的共同作用相當(dāng)于滑動(dòng)變阻器，電流表測(cè)量的是整個(gè)電路中的電流，當(dāng)風(fēng)力變大時(shí)，首先判斷滑動(dòng)變阻器電阻的變化，再判斷電路中總電阻的變化，從而根據(jù)歐姆定律，可以判斷電路中電流的變化．
（2）知道小電鈴的額定電壓和額定功率，可利用公式R=

U額2

P額

計(jì)算小電鈴的電阻，利用串聯(lián)電路電阻的特點(diǎn)，從而可以計(jì)算出電路中的總電阻，知道電源電壓，可利用公式I=

U

R

計(jì)算此時(shí)電路中的電流，最后利用公式P=I²R計(jì)算小電鈴的實(shí)際功率．
（3）要提高裝置反映風(fēng)力大小的性能和靈敏度，可以使電流表接在小量程上、減小金屬滑桿與圓弧電阻間的摩擦，減小金屬滑桿OC質(zhì)量．

解答：解：
（1）AB和OC的共同作用相當(dāng)于滑動(dòng)變阻器，電流表測(cè)量的是整個(gè)電路中的電流，當(dāng)風(fēng)力變大時(shí)，金屬滑桿向上移動(dòng)，
滑動(dòng)變阻器的阻值變小，則電路中的總電阻變小，由歐姆定律I=

U

R

可知，此時(shí)電路中的電流變大．
故答案為：變大．
（2）∵U_額=6V，P_額=4W，
∴小電鈴的電阻為：R_電鈴=

U額2

P額

=

(6V)2

4W

=9Ω，
則此時(shí)電路中的總電阻為：R=R_電鈴+R_BE=9Ω+11Ω=20Ω，
而電源電壓為U=9V，
∴此時(shí)電路中的電流為：I_實(shí)=

U

R

=

9V

20Ω

≈0.45A，
則小電鈴的實(shí)際功率為：P_實(shí)=I_實(shí)²R_電鈴=（0.45A）²×9Ω=1.8225W．
答：①小電鈴的電阻為9Ω；②小電鈴的實(shí)際功率為1.8225W．
（3）要提高裝置反映風(fēng)力大小的性能和靈敏度，可以使電流表接在小量程上、減小金屬滑桿與圓弧電阻間的摩擦，減小金屬滑桿OC質(zhì)量． 
答：電流表接在小量程上，減小金屬滑桿與圓弧電阻間的摩擦．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了串聯(lián)電路電阻和電流的特點(diǎn)，以及學(xué)生對(duì)滑動(dòng)變阻器實(shí)質(zhì)的理解，靈活運(yùn)用歐姆定律和電功率解決實(shí)際問題的能力．