Question

【題目】小明同學(xué)設(shè)計的“風(fēng)力測試儀”在�？萍脊�(jié)上備受師生們的青睞，“風(fēng)力測試儀”的原理如圖所示．電源電壓6V，R0為保護(hù)電阻，AB為長20cm、阻值為50Ω的均勻電阻絲．OP為質(zhì)量、電阻均不計的金屬細(xì)桿，下端連接一個重為2N的球P．閉合開關(guān)S，無風(fēng)時，OP下垂并與電阻絲的B端接觸；有風(fēng)時，球P受風(fēng)力作用，使金屬細(xì)桿OP繞懸掛點O偏轉(zhuǎn)，當(dāng)偏轉(zhuǎn)到電阻絲的A端時，電流表示數(shù)為0.6A．已知懸掛點O與電阻絲B端為10cm，金屬細(xì)桿OP始終與電阻絲AB接觸良好且無摩擦，求：

（1）R0的阻值；

（2）無風(fēng)時電流表示數(shù)；

（3）在風(fēng)力作用下，當(dāng)金屬細(xì)桿OP在圖示位置靜止時，作出F風(fēng)的力臂，并求出該力的大小．

Answer 1

【答案】（1）R0的阻值是10Ω；

（2）無風(fēng)時的電流表的示數(shù)為0.1A；

（3）風(fēng)力的大小是4N

【解析】

試題分析：（1）當(dāng)偏轉(zhuǎn)到離電阻絲A端時，只有電阻R0連入電路；

∴R0===10Ω；

（2）無風(fēng)時滑動變阻器接入電路的是最大電阻RAB=50Ω，電阻絲全部連入電路的電阻，且電阻R0與RAB串聯(lián)：

此時電路中的電流：

I′===0.1A．

（3）如圖：

∵△ABO∽△PEO；

∴=

∴===2：1

∵金屬細(xì)桿OP平衡，以O(shè)為支點；

則根據(jù)杠桿平衡條件和LG=PE得：

F風(fēng)=G=G=×2N=4N．