题目内容
【题目】在中学生创新大赛中，我市某初中参赛小组设计了一种测定风力的装置（如图甲），迎风板与压敏电阻Rx连接，工作时迎风板总是正对风吹来的方向。压敏电阻的阻值随风力变化而变化，其阻值Rx与风力F关系如图乙所示。已知电源电压恒为5V，定值电阻R＝5欧。
（1）开关闭合后，风力增加时，电压表的示数是增大还是减小？（不用说明理由）
（2）求无风时，压敏电阻的功率？
（3）如果电压表的量程为0﹣3V，求该装置所能测量的最大风力？
【答案】（1）电压表的示数是增大；（2）1.22W；（3）366.7N。
【解析】
（1）由甲电路图可知，R与Rx串联，电压表测R两端的电压，由图乙可知风力增大时Rx阻值的变化情况，根据欧姆定律可知电路中电流的变化和电压表示数的变化；
（2）由图乙可知无风时Rx的阻值，根据电阻的串联和欧姆定律求出电路中的电流，再根据P＝I2R求出压敏电阻Rx消耗的电功率；
（3）当所测风力最大时，Rx的阻值最小，电路中电流最大，则电压表的示数最大，根据欧姆定律求出电压表示数最大时电路中的电流，再根据欧姆定律求出压敏电阻的阻值，根据图乙可知该装置所能测量的最大风力。
解：（1）由电路图可知，电阻R与压敏电阻Rx串联，电压表测电阻R两端的电压，开关闭合后，风力增加时，压敏电阻Rx的阻值变小，根据串联分压原理，Rx两端的电压变小，根据串联电路电压关系可得，电阻R两端的电压变大，电压表示数增大；
（2）无风时，由图乙可知，压敏电阻Rx=7Ω，因为电阻R与压敏电阻Rx串联，所以电路中的电流
，
根据P=I2R可得，压敏电阻的功率
；
（3）由图象可知Rx与F图线为一次函数，
，
当F=0时，Rx=7Ω，所以
，可得：b=7Ω，
当F=600N时，Rx=1Ω，所以
，可得：
，则：
，当所测风力最大时，Rx的阻值最小，电路中电流最大，则电压表的示数最大，即UR=3V，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以Rx两端的电压：
，
因串联电路中各处的电流相等，所以电路中的电流：
，
则压敏电阻的阻值
，
所以
，
解得：F≈366.7N，
该装置所能测量的最大风力为366.7N。
答：（1）电压表的示数增大；（2）1.22W；（3）366.7N。
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【题目】在“伏安法测电阻”的实验中，小亮连成如图所示电路，正准备实验时，同组的小明检查发现电路连接有错误。
（1）若在错误的电路中，闭合开关后，电压表的指针将_____（选填“正向偏转”、“反向偏转”、“不动”）。
（2）请你将接错的那根导线打“×”，画出正确连线。
（______）
（3）电路连接正确后，要使定值电阻两端的电压从小到大变化，滑动变阻器的滑片应该向_____侧调整。
（4）选用规格为“50Ω 1A”的滑动变阻器进行实验，记录数据如表：
实验次数 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
U/V | 1 | 2 | 3 | 1 | 2 | 3 |
I/A | 0.2 | 0.4 | 0.6 | 0.1 | 0.2 | 0.3 |
R/Ω | 5 | 10 | ||||
若换用规格为“20Ω 1A”的滑动变阻器，不能完成表格中第_____次实验。
（5）在本次实验中滑动变阻器的主要作用_____。
（6）多次测量的目的是_____。
