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小明设计了一个风力测定仪 如图所示 O是转动轴 OC是轻质金属杆 AB是一段圆弧电阻

时间:2021-04-23 16:04:37

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小明设计了一个风力测定仪 如图所示 O是转动轴 OC是轻质金属杆 AB是一段圆弧电阻

问题补充:

小明设计了一个风力测定仪,如图所示,O是转动轴,OC是轻质金属杆,AB是一段圆弧电阻,金属杆下面链接着受风板D,P点是金属杆与圆弧电阻的接触点.OC可以在AB上滑动.无风时,OC是竖直的,凤越强,OC杆偏转的角度越大,闭合开关后,由电流表示数可以粗略确定风力的大小关系.电源电压为6V.

(1)说出电路中电流大小与风力大小关系.

(2)较小的风力使电流表指针有较大的偏转,则风力测定仪灵敏度高.请列举两条提高风力测定仪灵敏度的措施.

(3)若把电流换成一个“2.5V,1W”的小灯泡,某风力下小灯泡正常发光2min,求圆弧电阻在这段时间内消耗的电能.

答案:

解:(1)当风力越大时,AB圆弧形电阻接入电路的电阻变小,电路的总电阻变小,根据I=可知,电路中的电流变大.所以电路中电流越大,风力越大;

答:电路中电流越大,风力越大.

(2)要提高装置反映风力大小的性能和灵敏度,可以使电流表接在小量程上、减小金属滑杆与圆弧电阻间的摩擦,减小金属滑杆OC质量.?

答:电流表接在小量程上,减小金属滑杆与圆弧电阻间的摩擦.

(3)电路中的电流I===6.25A,

圆弧电阻两端的电压UBP=U-UL=6V-2.5V=3.5V,

圆弧电阻2min消耗的电能W=UBPIt=3.5V×6.25A=21.875J.

答:圆弧电阻在这段时间内消耗的电能为21.875J.

解析分析:(1)由图可知风力变化时,AB圆弧形电阻接入电路电阻的变化,根据欧姆定律可知电路中电流的变化.

(2)要提高装置反映风力大小的性能和灵敏度,可以使电流表接在小量程上、减小金属滑杆与圆弧电阻间的摩擦,减小金属滑杆OC质量.

(3)灯泡正常发光,利用灯泡的额定电压和额定功率求出电路中的电流;再根据串联电路电压的特点求出圆弧电阻两端的电压;利用电能计算公式W=UIt求出圆弧电阻在这段时间内消耗的电能.

点评:本题考查了串联电路电压和电流的特点,以及学生对滑动变阻器实质的理解,灵活运用欧姆定律、电功、电功率解决实际问题的能力.认识到金属杆OC与弧形电阻AB组合是一个滑动变阻器是解题的关键.

小明设计了一个风力测定仪 如图所示 O是转动轴 OC是轻质金属杆 AB是一段圆弧电阻 金属杆下面链接着受风板D P点是金属杆与圆弧电阻的接触点.OC可以在AB上滑动.

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