如图所示为一种测定风力的仪器的原理图.P为金属球,悬挂在一根细长金属丝下面,O是悬挂点,R0是保护电阻,CD是水平放置的光滑电阻丝,与金属丝始终保持良好接触.无风时细金属丝和电阻丝在C点接触,此时电路中的电流为I0,有风时金属丝将偏转一个角度,角θ与风力大小有关.已知风力的方向水平向左,OC=h,CD=L,球的质量为m,电阻丝单位长度的阻值为k,电源内阻和金属丝电阻� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

如图所示为一种测定风力的仪器的原理图.P为金属球,悬挂在一根细长金属丝下面,O是悬挂点,R₀是保护电阻,CD是水平放置的光滑电阻丝,与金属丝始终保持良好接触.无风时细金属丝和电阻丝在C点接触,此时电路中的电流为I₀,有风时金属丝将偏转一个角度,角θ与风力大小有关.已知风力的方向水平向左,OC=h,CD=L,球的质量为m,电阻丝单位长度的阻值为k,电源内阻和金属丝电阻均不计,金属丝偏转θ角时,电流表的读数为I′,此时风力大小为F.试求风力大小F与电流表读数I′的关系式.

【答案】

【解析】对小球受力分析可得，平衡时根据几何知识可得，所以即，

滑动变阻器故连入电阻的电阻为，

此时电路的总电阻为

因为当滑动变阻器全部连入电路时，电路的电流为I₀,所以根据欧姆定律可得电源的电压为,

所以当夹角为时电流表的度数为,

所以化简可得：

思路分析：先根据力的平衡知识和几何知识得出，从而求出滑动变阻器连入电路的电阻，进而可得到此时的总电阻，，在利用题中的当滑动变阻器全部连入电路时，电路的电流为I₀,所以根据欧姆定律可得电源的电压，然后根据欧姆定律求解，化简即可

试题点评：本题考查了力电综合，同时也考查了学生的综合分析问题的能力，

练习册系列答案

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如图所示为一种测定风作用力的仪器的原理图，P为金属球，悬挂在一细长金属丝下端，O为悬点，R₀为保护电阻，CD是水平放置的光滑电阻丝，与金属丝始终保持良好接触．无风时，细金属丝与电阻丝在0点正下方的C点接触，此时电路中电流为I₀，有风时，金属丝将偏转一角度，角度与风力大小有关．已知风力方向水平向左，OC＝h，CD＝L，球的质量为m，电阻丝CD每单位长度电阻值为K，电源内阻和金属丝的电阻不计．金属丝偏角为时，电流表示数为，此时风力大小为F．试求出：

(1)风力大小F和角的关系式；

(2)风力大小与电流强度的关系式．

如图所示为一种测定风作用力的仪器原理图，图中P为金属球，悬挂在一细长裸金属丝下面，O是悬挂点，R0是保护电阻，CD是水平放置的光滑电阻丝，与悬挂小球的细金属丝始终保持良好接触，无风时细金属丝与电阻丝在C点接触，此时电路中的电流为I，有风时细金属丝将偏转一角度(与风力大小有关)，细金属丝与电阻丝在B点接触，已知风力方向水平向左，OC＝h，CD＝L，球的质量为M，电阻丝单位长度的电阻为k，电源内电阻和细金属丝电阻均不计，金属丝偏转角时，电流表的示数为，此时风力大小为F，试写出：

①风力大小F与的关系式；

②风力大小F与电流表示数的关系式．

③此装置所测定的最大风力是多少？

如图所示为一种测定风力的仪器原理示意图.P为金属球，悬挂在一细长金属丝下面，O是悬挂点，R₀是保护电阻，CD是水平放置的光滑电阻丝，与细金属丝始终保持良好接触.无风时细金属丝与电阻丝在C点接触，此时电路中电流为I₀，有风时金属球带动金属丝偏转一角度θ，角θ与风力大小有关.已知风力方向水平向左,OC=h,CD=L,球质量为m，电阻丝单位长度的阻值为k，电源内阻和金属丝电阻均不计.金属丝偏转θ角时，电流表的示数为I′，此时风力大小为F.试求出：

（1）风力大小F与θ的关系式；

（2）风力大小F与电流表示数I′的关系式.

、如图所示为一种测定风作用力的仪器原理图，图中P为金属球，悬挂在一细长裸金属丝下面，O是悬挂点，R₀是保护电阻，CD是水平放置的光滑电阻丝，与悬挂小球的细金属丝始终保持良好接触，无风时细金属丝与电阻丝在C点接触，此时电路中的电流为I，有风时细金属丝将偏转一角度θ（θ与风力大小有关），细金属丝与电阻丝在C点接触，已知风力方向水平向左，OC=h，CD=L，球的质量为M，电阻丝单位长度的电阻为k，电源内电阻和细金属丝电阻均不计，金属丝偏转θ角时，电流表的示数为I`，此时风力大小为F，试写出：
①风力大小F与θ的关系式；
②风力大小F与电流表示数I`的关系式。
③此装置所测定的最大风力是多少？

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