下列某同学设计的测风速的装置

A. 一位同学设计了一个风力测定仪,如图所示,O是转动轴,OC是金属杆,下面连接着一块受风板，无风时OC是竖直的

首先注意最后一指岁个问题的要渗逗坦求“若要提高该装置反映风力大小的性能”原题意可知通过灯泡的明亮程度便可以“粗略”反应，所以我们要提高反映的性能就必须给出一个能具体显示可读取并可以比较的指标。
在电路中接入电流表(通过电流表的示数丛桐可以体现出风力的大小,风大,示数大)

B. 张林同学设计了一个风速仪，图甲是它的原理示意图．定值电阻R0=10Ω欧，Rl是压力传感器（其电阻值会随所

（1）在电路中连入R₀的目的是保护电路，防止电路发生短路；
（耐首2）R_串=

U

I

=

3V

0.15A

=20Ω，
R₁=R_串-R₀=20Ω-10Ω=10Ω；
查图乙得风压板上所受到的压力：
F=16N，
p=

F

s

=

16N

0.4m2

=40Pa，
查表得风速：
v=8m/s；
（3）当R_l=0Ω，查图乙得风压板上所受到的压力为F_大=24N，
最大风压：
p_大=

F大

s

=

24N

0.4m2

=60Pa，
查表得最大只能测量5级风．
故答案为：（1）防止电路发生短路；
（2）风压板上所受到的压力是16N，此时的风速为8m/s；
（昌侍数3）谈悉最大只能测量5级风．

C. 如图所示为小明同学设计的“风力测试仪”。o为转动轴,p为金属球,op为金属杆,a

（1）因电压表的内阻很大、在电路中相当于断路，
所以，滑片的移动不能改变电路中的电流，但可以改变电压表所测电阻的阻值，
当风力变化时，电路中的总电阻不变，电路中的电流不变，灯泡的实际功率不变，而电压表的示数变化，
所以，该装置通过观察电压表的示数来判断风力的大小；
（2）无风时，电压表被短路，示数为0V；
（3）由（1）的分析可知，滑片的移动不能改变电路中的电阻，即电路中的电流不变，
所以，不能在电路中串联接入一个电流表，通过观察电流表的示数来判断风力的大小．
答：（1）电压表的示数；
（2）无风时，电压表被短路，示数为0V；
（3）不行，因为电路中电流大小不变．

D. 为了测定风速的大小，小明设计了四种装置，如图所示．图中探头、金属杆和滑动变阻器的滑片P相连，可上下

A、当风速增大时，弹簧被压缩，滑片下移，而不是上移，故与题干要求不符，故A错误；
B、当风速增大时，弹簧被压缩，滑片下移，即滑动变阻器接入电路的阻值变大，根据串联电路分压的特点可知，滑动变阻器两端电压变大，则定值电阻两端电压减小，即电压表示数变小，故B错误；
C、当风速增大时，弹簧被拉伸，滑片上移，即滑动变阻器接入电路的阻值变小，根据串联电路分压的特点可知，滑动变阻器两端电压变小，即电压表示数变下小，故C错误；
D、当风速增大时，弹簧被拉伸，滑片上移，即滑动变阻器接入电路的阻值变小，根据串联电路分压的特点可知，滑动变阻器两端电压变小，则定值电阻两端电压增大，即电压表示数变大，故D正确．
故选D．

E. 物理：设计风力测定仪

一位同学设计了一个风力测定仪，如图所示，O是转动轴，OC是金属杆，下面连接着一块受风板．无风时OC是竖直的，风越强，OC杆偏转的角度越大。AB是一段圆弧形电阻，P点是金属杆与圆弧形电阻相接触的点，电路中接有一个小灯泡，测风力时，闭合开关S即可。
通过分析可知：金属杆OC与弧形电阻AB组合在一起相当于一个{相当于一个滑动变阻器}
电路中接一个小灯泡，测风力时，闭合开关S 通过观察灯泡的亮度。粗略的反应风力的大小。这种设计所运用的物理思想方法是{转换}法？
转换法补充说明：将某些不易显示、不易直接测量的物理量转化为易于显示、易于直接测量的物理量的方法称为转换法（间接测量法）。转换法是物理实验中常用的方法。例如，测力计是把力的大小转化为弹簧的伸长量；打点计时器是把流逝的时间转换成振针的周期性振动；电流表是利用电流在磁场中受力，把电流转换成指针的偏转角；还有一些物理量不能由仪器直接测量，这时可利用待测量和可直接测量的基本物理量之间的关系，将待测量物理量的测量转换为基本物理量的测量。

F. 小明同学设计了如图所示测定风力的装置．一根用合金制成的均匀、光滑的金属杆，其左端固定在绝缘体上．迎

由题意知，已知风速轿雹消一定时迎风板受到风的压力与迎肆则风板的面积之比，且二者之间成正比，即迎风板的面积越大，其所受压力也越大，由压强的公式p=

F

S

可知，在风速不变的情况下，增大迎风板的面积，压力也随之增大，即二者同时成倍增大，故闭知压强的大小不变．
故答案为：不变．

G. 一位同学设计了一个风力测定仪，如图所示，O是转动轴，OC是金属杆，下面连接着一块受风板，无风时以OC是

因为风一吹，OC杆能够在AB段圆弧形电阻上滑动，改变了电阻接入电路的长度，从而改变了电阻，所以金属杆OC与弧形电阻AB组合在一起相当于一个滑动变阻器；
风越大，OC杆偏转雀团的角度越大，圆弧形电阻接入电路的电阻越小，电流越大，小灯泡的亮度越亮；
对受风仿明板受力分析，受重力、风力和拉力，根据平衡条件，有：F=mgtanθ；
故电压或备岁告电流与风力是一一对应的关系，故可以加电流或电压表来准确测定分力；
故答案为：滑动变阻器，串联一个电流表（或与灯并联一个电压表）．

H. 小明同学设计了一个风速仪，图甲是它的原理示意图．定值电阻R0=15Ω，Rl 是压力传感器（其电阻值会随所受

（1）由图乙所示图象可知，风力增大，压力传感器电阻减小，电路总电阻减小，电源电压不变，由欧姆定律可知电路电流增大，电流表示数增大．
（2）∵I=

U

R

，
∴R_串=

U

I

=

6V

0.15A

=40Ω，
R₁=R_串-R₀=40Ω-15Ω=25Ω；
查图乙得风压板上所受到的压力：
F=4N，
p=

F

S

=

4N

0.4m2

=10Pa，
查表可知，风力为3级．
（3）当R_l=0Ω，查图乙得风压板上所受到的压力为F_大=24N，
最大风压：p_大=

F最大

S

=

24N

0.4m2

=60Pa，
查表得最大只能测量5级风，此风速仪最大只能测5级风，测量范围小；
除此之外还有：风速达到一定值后，电流表示数不再变大，无法显示风速大小；
当风速太小时，电流表示数变化不明显，风速仪精度不够．
查表得最大只能测量5级风．
故答案为：（1）变大；（2）风压板上所受到的压力是为4N，此时的风力为3级；（3）最大只能测量5级风，测量范围太小．