Question

小明同学设计的“风力测试仪”在校科技节上备受师生们的青睐，“风力测试仪”的原理如图所示．电源电压6V，R₀为保护电阻，AB为长20厘米、阻值为50Ω的均匀电阻丝．OP为质量、电阻均不计的金属细杆，下端连接一个球P．闭合开关S，无风时，OP下垂并与电阻丝的B端接触；有风时，球P受风力的作用，使金属细杆OP绕悬挂点O偏转，当偏转到离电阻丝A端5厘米时，电流表示数为0.3A．已知悬挂点O与电阻丝B端的距离为10cm，金属细杆OP始终与电阻丝AB接触良好且无摩擦，则R₀的阻值为

 

，无风时电流表示数

 

．（结果保留一位小数）

Answer 1

分析：（1）当偏转到离电阻丝A端5厘米时，求出连入电路的电阻，又知道此时的电流，利用欧姆定律求R₀的阻值；
（2）电路中，AB和OP的共同作用相当于滑动变阻器，无风时滑动变阻器接入电路的是最大电阻，根据欧姆定律可计算无风时电流表示数是多少．

解答：解：（1）当偏转到离电阻丝A端5厘米时，电阻丝连入电路的电阻：
R′=

5

20

×50Ω=12.5Ω，
∵I′=

U

R0+ R′

=0.3A，
即：

6V

R0+ 12.5Ω

=0.3A，
∴R₀=7.5Ω；
（2）无风时滑动变阻器接入电路的是最大电阻R=50Ω，
此时电路中的电流：
I=

U

R0+ R

=

6V

7.5Ω + 50Ω

≈0.1A．
故答案为：7.5Ω，0.1A．

点评：本题考查学生在具体的电路中运用欧姆定律的能力，分析电路图得出两种情况的电路组成是本题的关键．