小明、小亮和小敏共同設計了一種測定水平方向風力的裝置.其原理如圖(甲)所圖示:絕緣輕彈簧的左端固定在O點,右端與中心有孔、表面豎直的金屬迎風板相連,一起套在左端也固定在O點的粗細均勻、電阻隨長度均勻變化,且水平放置的金屬桿上,迎風板與金屬桿接觸良好;電路中左端導線與金屬桿的左端相連,右端導線連接在迎風板上并可隨迎風板移動,R是定值電阻,a、b、c、d為四個接線柱.
(1)在他們的設計中,若要求在風力增大時,接入電路的電表的示數(shù)也隨之而增大,則應該
B
B
A.在a、b之間接電流表,在c、d之間連接導線
B.只在a、b之間接電流表
C.在c、d之間接電壓表,在a、b之間連接導線
D.只在c、d之間接電壓表
(2)為了較準確的測出水平方向風力的大小,三位同學先對選定的輕彈簧和金屬桿進行了兩項測量.
①小明利用測量的數(shù)據做出了原長為40cm的輕彈簧的長度l與所受壓力F的關系圖象[見圖乙].由圖可知:該彈簧每縮短10cm,彈簧受到的壓力將增加
2
2
N.
②小亮和小敏設計了圖(丙)所示的電路,用來測量長度為50cm的金屬桿的電阻.他們備選的部分器材有:
A.電源(能夠提供3V的穩(wěn)定電壓)
B.電流表A(量程0~0.6A)
C.電壓表V(量程0~3V)
D.滑動變阻器R
1,(阻值變化范圍為0~5Ω)
E.滑動變阻器R
2(阻值變化范圍為0~10Ω)
選好器材后,小亮和小敏在實驗中正確操作,他們記錄的測量數(shù)據如下表.
實驗次數(shù) |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
A表示數(shù)(A) |
0.2 |
0.3 |
0.4 |
0.5 |
0.6 |
V表示數(shù)(V) |
1.0 |
1.5 |
2.0 |
2.5 |
3.0 |
根據他們的測量數(shù)據可以知道:他們實驗中選用的滑動變阻器是
E
E
(填器材的序號字母);他們測出的金屬桿的電阻是
5
5
Ω.
(3)三位同學最后根據(1)的要求,按圖(甲)進行組裝時,除用到上述選定的輕彈簧、金屬桿和(2)中備選的電源、電表外,還選了阻值R=3Ω的定值電阻.
如果無風時,O點到迎風板的距離以及輕彈簧的長度均等于彈簧的原長,則該裝置能夠測量的最大水平風力是
4
4
N.
(4)對小明、小亮和小敏設計的測定水平方向風力的裝置,從力的角度,請你指出可能對測量準確度產生影響的因素之一:
設計中沒有考慮迎風板與金屬桿的摩擦力
設計中沒有考慮迎風板與金屬桿的摩擦力
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