Question

甲图是某小组同学制作的一个风力测试仪．电压表选用的量程为0～3V，电源电压为4V，R₁=2OΩ，R₂=30Ω，R₂是粗细均匀的电阻丝，木球用金属丝（电阻不计）悬挂于A点，A点接入电路且金属丝与线状电阻R₂接触良好，无风时金属丝刚好接触于电阻丝最右端．电阻丝R₂接入电路的电阻与小球所承受风力F的关系如图乙所示．

（1）分析图甲中接入R_l的作用是

保护电路，防止电流过大烧坏电源

．
（2）请根据图乙查找出风力为480N时，R₂接入电路的阻值为

10

Ω．
（3）请计算无风（即“风力为ON”）时的电压表示数．并在电压表表盘（图丙）上标出所求电压对应的刻度位置（即画出“指针对准的刻度线位置”）．

Answer 1

分析：（1）分析图甲，当风力最大时，R₂连入电阻为0，为了保护电源、电路，连入了R₁；
（2）当风力为480N时，由图乙可知R₂连入电阻的阻值大小；
（3）当风力为0时，由图乙可知R₂连入电阻的阻值大小，求出总电阻，利用欧姆定律求出电路中的电流，再利用U=IR求R₂两端的电压，并在电压表上标出指针位置．

解答：解：（l）当风力最大时，R₂连入电阻为0，为了保护电路，防止电流过大烧坏电源，连入了R₁；
（2）由图乙可知，当风力为480N时，R₂连入电阻为10Ω；
（3）当F=ON时，由图乙可知，R₂=30Ω，此时电路中的电流：
I=

U

R

=

U

R1+R2

=

4V

20Ω+30Ω

=0.08A，
U₂=IR₂=0.08A×30Ω=2.4V，
指针位置如图所示．
故答案为：（1）保护电路，防止电流过大烧坏电源；（2）10；（3）电压表示数为204V，指针位置如图所示．

点评：本题考查了学生对欧姆定律、串联电路特点的掌握和运用，能从电路图和R-F图象得出相关信息是本题的关键．