Question

4．某研究性學(xué)習(xí)小組設(shè)計(jì)了一種測(cè)定風(fēng)力的裝置．他們把迎風(fēng)板與一輕質(zhì)彈簧一端連接，穿在光滑的鎳鉻合金桿上，彈簧由絕緣材料制成，用兩根導(dǎo)線將其連入電路，左端導(dǎo)線與合金桿M端相連，右端導(dǎo)線接在迎風(fēng)板上N點(diǎn)并可隨迎風(fēng)板在合金桿上滑動(dòng)，工作時(shí)迎風(fēng)板總是正對(duì)風(fēng)吹來(lái)的方向，如圖所示．請(qǐng)用元件符號(hào)畫(huà)出此裝置工作原理的電路圖．（可添加必要的元件）

Answer 1

分析 由圖象可知，迎風(fēng)板受到的風(fēng)力變大時(shí)，合金桿接入電路中的電阻變小，根據(jù)歐姆定律可知電路中電流的變化，為防止風(fēng)力過(guò)大時(shí)電路中電流過(guò)大、應(yīng)在電路中串聯(lián)一個(gè)定值電阻，再根據(jù)歐姆定律可知定值電阻兩端的電壓變化，根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)可知金屬桿兩端的電壓變化，然后利用電表示數(shù)的大小反映風(fēng)力的大小．

解答 解：由圖象可知，迎風(fēng)板受到的風(fēng)力變大時(shí)，合金桿接入電路中的電阻變小，電路中的總電阻變小，
由I=$\frac{U}{R}$可知，電路中的電流變大，
由U=IR可知，保護(hù)電路的定值電阻兩端的電壓變大，
因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電阻之和，
所以，合金桿兩端的電壓變小，
可以利用串聯(lián)在電路中的電流表或并聯(lián)在定值電阻兩端的電壓表示數(shù)的變化反映風(fēng)力的大小，
如下圖所示：

點(diǎn)評(píng) 本題考查了測(cè)定風(fēng)力裝置的原理圖，要注意電表的位置和電路中的保護(hù)電阻．