题目内容

【题目】某同学设计了一种测定风力的装置,其原理如图所示。E是内阻不计、电动势为6V的电源。是一个阻值为400Ω的限流电阻。G是由理想电流表改装成的指针式测力显示器。R是一个压敏电阻,其阻值可随压力大小变化而改变,其关系如下表所示。C是一个用来保护显示器的电容器。迎风板的重力忽略不计。试

(1)利用表中的数据归纳出电阻R随风力F变化的函数式;

(2)若电容器的耐压值为5V,该装置能测得的最大风力为多少牛顿?

(3)若风(运动的空气)与迎风板作用后速度变为零,已知迎风板面积S=0.5m2,装置所在处的空气密度ρ=1.3kg/m3。试通过寻求风速与电流表中电流的关系,且说明该装置作为风速显示器时刻度是否均匀?

【答案】(1)(2)550N(3)刻度不均匀

【解析】

⑴通过表中数据可得:RF成线性变化关系

设它们的关系式为:R = kF+b 代入数据得:R = 300—0.4F

⑵由题意,R0上的电压UR0=5V,通过R0的电流为I=

R =

R =

R = 300—0.4F

当电容器两端电压UR5V时,测得的风力最大, Fm = 550N

(3)根据闭合电路欧姆定律可知:

以及定量定理

代入数据可得:

所以刻度不均匀

故本题答案是: (1)(2)550N(3);刻度不均匀

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