Question

4．某研究性学习小组设计了一种测定风力的装置．他们把迎风板与一轻质弹簧一端连接，穿在光滑的镍铬合金杆上，弹簧由绝缘材料制成，用两根导线将其连入电路，左端导线与合金杆M端相连，右端导线接在迎风板上N点并可随迎风板在合金杆上滑动，工作时迎风板总是正对风吹来的方向，如图所示．请用元件符号画出此装置工作原理的电路图．（可添加必要的元件）

Answer 1

分析 由图象可知，迎风板受到的风力变大时，合金杆接入电路中的电阻变小，根据欧姆定律可知电路中电流的变化，为防止风力过大时电路中电流过大、应在电路中串联一个定值电阻，再根据欧姆定律可知定值电阻两端的电压变化，根据串联电路的电压特点可知金属杆两端的电压变化，然后利用电表示数的大小反映风力的大小．

解答 解：由图象可知，迎风板受到的风力变大时，合金杆接入电路中的电阻变小，电路中的总电阻变小，
由I=$\frac{U}{R}$可知，电路中的电流变大，
由U=IR可知，保护电路的定值电阻两端的电压变大，
因串联电路中总电压等于各分电阻之和，
所以，合金杆两端的电压变小，
可以利用串联在电路中的电流表或并联在定值电阻两端的电压表示数的变化反映风力的大小，
如下图所示：

点评 本题考查了测定风力装置的原理图，要注意电表的位置和电路中的保护电阻．