题目内容
某课外小组设计了一种测定风速的装置，其原理如图所示．一个劲度系数k＝120 N/m、自然长度L0＝1 m的弹簧一端固定在墙上的M点，另一端N与导电的迎风板相连，弹簧穿在光滑水平放置的电阻率较大的金属杆上，弹簧是不导电的材料制成的．迎风板面积S＝0.5 m2，工作时总是正对着风吹来的方向，电路的一端与迎风板相连，另一端在M点与金属杆相连，迎风板可在金属杆上滑动，且与金属杆接触良好．定值电阻R＝1.0 Ω，电源的电动势E＝12 V，内阻r＝0.5Ω.闭合开关，没有风吹时，弹簧处于原长，电压表的示数U1＝9.0 V，某时刻由于风吹迎风板，电压表的示数变为U2＝6.0V．(电压表可看做理想电表)求：
1.金属杆单位长度的电阻；
2.此时作用在迎风板上的风力．
1.
2.
解析:设无风时金属杆接入电路的电阻为R1，风吹时接入电路的电阻为R2，由题意得
(1)无风时：U1＝R1
得R1＝4.5Ω
所以金属杆单位长度的电阻r＝＝ Ω/m＝4.5 Ω/m.
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