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物理考题:小刚设计了一个风力测定仪.如图所示.O是转动轴.OC是轻质金

2024-01-18 13:08:37信息公告687

小刚设计了一个风力测定仪,如图所示,O是转动轴,OC是轻质金属滑杆,下面连接着受风板D,AB是一段圆弧电阻,E为限位点,金属杆OC可在AE间滑动且接触良好.无风时,OC是竖直的,风力越强,OC杆偏转的角度越大,闭合开关S后,根据电流表数可以粗略确定风力的大小.电源电压为9V.xsR物理好资源网(原物理ok网)

(1)当风力变大时,电流表的示数将________(填“变大“、”变小“或”不变“)xsR物理好资源网(原物理ok网)

(2)若在电流表旁串联上一只“6V 4W”的小电铃,当风力使金属滑杆OC摆到限位点E时,BE的电阻为11?,此时小电铃响起报警,求:①小电铃的电阻;②小电铃的实际功率.xsR物理好资源网(原物理ok网)

(3)若较小的风力就使电流表指针有较大的偏转,则说明风力测定仪的灵敏度较高.请举出一条提高风力测定仪灵敏度的措施.

试题答案

解:xsR物理好资源网(原物理ok网)

(1)AB和OC的共同作用相当于滑动变阻器,电流表测量的是整个电路中的电流,当风力变大时,金属滑杆向上移动,xsR物理好资源网(原物理ok网)

滑动变阻器的阻值变小,则电路中的总电阻变小,由欧姆定律I=可知,此时电路中的电流变大.xsR物理好资源网(原物理ok网)

故答案为:变大.xsR物理好资源网(原物理ok网)

(2)∵U=6V,P=4W,xsR物理好资源网(原物理ok网)

∴小电铃的电阻为:R电铃===9Ω,xsR物理好资源网(原物理ok网)

则此时电路中的总电阻为:R=R电铃+RBE=9Ω+11Ω=20Ω,xsR物理好资源网(原物理ok网)

而电源电压为U=9V,xsR物理好资源网(原物理ok网)

∴此时电路中的电流为:I==≈0.45A,xsR物理好资源网(原物理ok网)

则小电铃的实际功率为:P=I2R电铃=(0.45A)2×9Ω=1.8225W.xsR物理好资源网(原物理ok网)

答:①小电铃的电阻为9Ω;②小电铃的实际功率为1.8225W.xsR物理好资源网(原物理ok网)

(3)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. xsR物理好资源网(原物理ok网)

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.xsR物理好资源网(原物理ok网)

试题解析

(1)电路中,AB和OC的共同作用相当于滑动变阻器,电流表测量的是整个电路中的电流,当风力变大时,首先判断滑动变阻器电阻的变化,再判断电路中总电阻的变化,从而根据欧姆定律,可以判断电路中电流的变化.xsR物理好资源网(原物理ok网)

(2)知道小电铃的额定电压和额定功率,可利用公式R=计算小电铃的电阻,利用串联电路电阻的特点,从而可以计算出电路中的总电阻,知道电源电压,可利用公式I=计算此时电路中的电流,最后利用公式P=I2R计算小电铃的实际功率.xsR物理好资源网(原物理ok网)

(3)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.xsR物理好资源网(原物理ok网)

点评:本题考查了串联电路电阻和电流的特点,以及学生对滑动变阻器实质的理解,灵活运用欧姆定律和电功率解决实际问题的能力.xsR物理好资源网(原物理ok网)