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如图甲是小明设计的一种测定风力的装置
发布时间：2021-02-14 21:20:48❶ 小明、小亮和小敏共同设计了一种测定水平方向风力的装置．其原理如图（甲）所示：绝缘轻弹簧的左端固定在
（1）A、在a、b之间接电流表，在c、d之间连接导线时，会造成电源短路，故A不正确；
B、只在a、b之间接电流表时，电路为串联电路，电流表测电路中的电流，当风力增大时接入电路的电阻变小，根据欧姆定律可知电路中的电流变大，故B正确；
C、在c、d之间接电压表，在a、b之间连接导线，电压表测O和迎风板之间电阻两端的电压，当风力增大时接入电路的电阻变小，根据欧姆定律可知电路中的电流变大，电阻R两端的电压变大，根据串联电路的总电压等于分电阻的电压之和可知，电压表的示数变小，故C不正确；
D、只在c、d之间接电压表时，电压表断路，故D不正确；
（2）①分析轻弹簧的长度l与所受压力F的关系图象（如图乙所示）可知：该弹簧每缩短10cm，弹簧受到的压力将增加2N；
②由他们记录的测量数据可知，当电流为0.2A时，此时电压表的示数为1V，
∵金属杆和滑动变阻器串联，电压表测金属杆两端的电压，
∴滑动变阻器两端的电压值U滑=3V-1V=2V，
根据欧姆定律可得R滑=
| U滑 |
| I |
| 2V |
| 0.2A |
故他们选择的是滑动变阻器R2（阻值变化范围为0～10Ω）；
金属杆的电阻R金=
| U金 |
| I |
| 1V |
| 0.2A |
（3）因电源能够提供3V的稳定电压，定值电阻的阻值R=3Ω，电流表A的量程是0～0.6A，所以当电流最大时，此时风力最大，
定值电阻两端的电压UR=I′R=0.6A×3Ω=1.8V，
金属杆两端的电压U金′=U-UR=3V-1.8V=1.2V，
所以金属杆的电阻R金′=
| U金′ |
| I′ |
| 1.2V |
| 0.6A |
由题意可知，当金属杆为50cm时，阻值为5Ω，所以当阻值为2Ω时，此时弹簧的长度为20cm，
由乙图可知，此时风力为4N；
（4）设计中没有考虑迎风板与金属杆的摩擦力；没考虑迎风板左侧受到的空气的阻力；试验中难以保证风力大小恒定、方向水平等．
故答案为：
（1）B；
（2）①2；②E；5；
（3）4；
（4）设计中没有考虑迎风板与金属杆的摩擦力（合理即可）．
❷ 7．小明、小亮和小敏共同设计了一种测定水平方向风力的装置。其原理如图21（甲）所 示：绝缘轻弹簧的左端
7．（共8分）
（1）B（2分）
（2）①2（1分） ②E或R2（1分） 5（1分）
（3）4（2分）
（4）设计中没有考虑迎风板与金属杆内有摩擦力；设计中没有考虑迎风板左侧受到的空气阻力；实验中很难保证风力大小恒定、方向水平……（其他解答，只要合理也给分）（容1分）
❸ 小明、小亮和小敏共同设计了一种测定水平方向风力的装置．其原理如图（甲）所图示：绝缘轻弹簧的左端固定
（1）A、在a、b之间接电流表，在c、d之间连接导线时，会造成电源短路，故不正确；
B、只在a、b之间接电流表时，电路为串联电路，电流表测电路中的电流，当风力增大时接入电路的电阻变小，根据欧姆定律可知电路中的电流变大，故B正确；
C、在c、d之间接电压表，在a、b之间连接导线，电压表测O和迎风板之间电阻两端的电压，当风力增大时接入电路的电阻变小，根据欧姆定律可知电路中的电流变大，电阻R两端的电压变大，根据串联电路的总电压等于分电阻的电压之和可知，电压表的示数变小，故C不正确；
D、只在c、d之间接电压表时，电压表断路，故D不正确；
（2）①分析轻弹簧的长度l与所受压力F的关系图象（如图乙所示）可知：该弹簧每缩短10cm，弹簧受到的压力将增加2N；
②由他们记录的测量数据可知，当电流为0.2A时，此时电压表的示数为1V，
∵金属杆和滑动变阻器串联，电压表测金属杆两端的电压，
∴滑动变阻器两端的电压值U滑=3V-1V=2V，
根据欧姆定律可得R滑=
| U滑 |
| I |
| 2V |
| 0.2A |
故他们选择的是滑动变阻器R2（阻值变化范围为0～10Ω）；
金属杆的电阻R金=
| U金 |
| I |
| 1V |
| 0.2A |
（3）因电源能够提供3V的稳定电压，定值电阻的阻值R=3Ω，电流表A的量程是0～0.6A，所以当电流最大时，此时风力最大，
定值电阻两端的电压UR=I′R=0.6A×3Ω=1.8V，
金属杆两端的电压U金′=U-UR=3V-1.8V=1.2V，
所以金属杆的电阻R金′=
| U金′ |
| I′ |
| 1.2V |
| 0.6A |
由题意可知，当金属杆为50cm时，阻值为5Ω，所以当阻值为2Ω时，此时弹簧的长度为20cm，
由乙图可知，此时风力为4N；
（4）设计中没有考虑迎风板与金属杆的摩擦力；没考虑迎风板左侧受到的空气的阻力；试验中难以保证风力大小恒定、方向水平等．
故答案为：
（1）B；
（2）①2；②E；5；
（3）4；
（4）设计中没有考虑迎风板与金属杆的摩擦力（合理即可）．
❹ 如图甲是小梅设计的一种测定风力的装置，它可以根据电压表的读数反映风力大小．该装置的迎风板与一轻弹簧
（1）每10cm长的金属杆其电阻为0.1Ω，
金属杆的电阻为R=
| 50cm |
| 10cm |
弹簧处于原长时回，R与R1串联，
电路中答的电流为I=
| U |
| R+R1 |
| 9V |
| 1.5Ω+0.5Ω |
R1两端的电压为U1=IR1=4.5A×1.5Ω=6.75V，
即电压表的示数为6.75V；
（2）当电压表的示数为7.5V时，
电路中的电流I′=I1′=
| U1′ |
| R1 |
| 7.5V |
| 1.5Ω |
此时金属杆两端的电压为：U2=U-U1′=9V-7.5V=1.5V，
金属杆的电阻R′=
| U2 |
| I′ |
| 1.5V |
| 5A |
金属杆接入电路的长度L=
| 0.3Ω |
| 0.1Ω |
△L=L0-L=50cm-30cm=20cm
由图可知：弹簧的长度为20cm时，迎风板所受的风力对应为200N．
答：（1）弹簧处于原长时金属杆的电阻为0.5Ω，弹簧处于原长时电压表的示数是6.75V；
（2）电压表读数为7.5V时作用在迎风板上的风力为200N．
❺ 某研究性学习小组设计了一种测定风力的装置，其原理如图甲所示．迎风板与一压敏电阻Rx连接，工作时迎风板
由图甲可知，定值电阻与压敏电阻是串联．
（1）由图乙可知，压敏电阻的阻值随风力增大而减小，
则当风力增大时，压敏电阻的阻值在减小，此时压敏电阻和定值电阻的总电阻在减小，根据欧姆定律可知，电路中的电流在增大．由于定值电阻阻值一定，通过它的电流在增大，则它两端的电压在增大，所以电压表应该并联在定值电阻两端．
（2）由图乙可知，当无风时，压敏电阻的阻值为3.5Ω，
则压敏电阻和定值电阻串联时的总电阻：R总=3.5Ω+1.0Ω=4.5Ω，
电路中的电流：I=
| U |
| R总 |
| 4.5V |
| 4.5Ω |
定值电阻两端的电压：UR=IR=1A×1.0Ω=1V，
定值电阻消耗的电功率：P=URI=1V×1A=1W．
（3）当电压表示数为3V时，此时是该装置所能测量的最大风力，
则压敏电阻两端的电压：UX=U-UR=4.5V-3V=1.5V，
电路中的电流：I′=
| UR′ |
| R |
| 3V |
| 1.0Ω |
压敏电阻的阻值：RX=
| UX |
| I′ |
| 1.5V |
| 3A |
由图乙可知，当压敏电阻的阻值为0.5Ω时，风力为720N．
答：（1）
（2）无风时，电压表的示数是1V，定值电阻消耗的电功率是1W．
（3）如果电压表的量程为0～3V，该装置所能测量的最大风力是720N．
❻ 小明自制了一种测定风速的装置，如图所示．探头和金属杆与滑动变阻器的滑片P相连，可上、下移动．当风吹
A、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A不符合题意；
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不符合题意；
C、当风速增大时，弹簧被压缩，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C符合题意；
D、当风速增大时，弹簧被压缩，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D不符合题意．
故选C．
❼ 如图甲是小明设计的一种测定风力的装置，它可以根据电压表的读数反映风力大小，该装置的迎风板与一轻弹簧
（1）∵每来10cm长的金属杆其电阻源为0.1Ω，
∴金属杆的电阻为R=
| 50cm |
| 10cm |
（2）弹簧处于原长时，R与R1串联，
电路中的电流为I=
| U |
| R+R1 |
| 9V |
| 1.5Ω+0.5Ω |
R1两端的电压为U1=IR1=4.5A×1.5Ω=6.75V，即电压表的示数为6.75V；
（3）当电压表的示数为7.5V时，
电路中的电流I′=I1′=