Question

李珊设计了一种用电学原理测南风（由南吹向北）和北风（由北吹向南）及风大小级别的方法，如图所示，小塑料球P系在细铜丝（电阻不计）下，悬挂在O点，AB为水平方向固定的一根粗细均匀的电阻丝（电阻率较大），C点为AB电阻丝的中点，且在O点的正下方，AB与金属丝接触良好，且可随风的大小及方向自由移动（摩擦不计），当风越大时，细铜丝离开C点的位置越大，A 端指向北，B端指向南，R为定值电阻，R=10Ω．

（1）无风时，细铜丝与电阻丝的触点在C点，此时，电流表的示数0.3A，电源电压为6V，由此可知，电阻丝AB的电阻为______Ω．
（2）如果有一天发现电流表的示数在不断的变小，可知今天吹______（填“南风”或“北风”），并且可知风的级别在变______（填“大”、“小”或“不变”）．
（3）如果每增大一级风；电路中的电阻将改变1Ω，某天如果吹南风5级时，电流表的示数为______ A．
（4）请你猜想一下，忽然有一天吹东风，看到电流表的情况可能是（并简单解释理由）：______（铜线不脱离电阻丝）

Answer 1

【答案】分析：（1）先根据R=求出电路中的总电阻，然后根据串联电路电阻的特点求出电阻丝的阻值；
（2）电流表示数不断减小，说明电路中的总电阻增大，则细铜丝与电阻丝的触点向左移动；根据触点移动的方向确定风向和风的级别；
（3）已知无风时电阻丝接入电路的电阻，然后根据风向和风的级别求出电阻丝接入电路电阻的变化量，并结合串联电路电阻的特点求出总电阻，最后利用欧姆定律求出电路中的电流；
（4）根据风向确定细铜丝如何移动，再结合欧姆定律进行分析．
解答：解：（1）R_总===20Ω，R_BC=20Ω-10Ω=10Ω；由于C点为AB的中点，故R_AB=2R_BC=20Ω．
（2）电流表示数减小，说明电路中总电阻变大，即细铜丝与电阻丝的触点向左移动，故今天吹南风，并且风的级别在变大；
（3）因为每增大一级风，电路中的电阻将改变1Ω；因此如果吹南风5级时，电路中电阻减小5Ω；则电流表的示数：I==0.4A；
（4）因为细铜丝只能南北摆动，因此当有一天吹东风时，铜丝与电阻丝的触点不会移动，电路中电阻没有变化，即电流表的示数没有变化．
故答案为：
（1）20．（2）北风；大．（3）0.4．
（4）电流表的示数没有变化．因细铜丝与电阻丝的触点不会移动，电路中电阻没有变化．
点评：本题考查学生在具体的电路中运用欧姆定律的能力，分析电路图得出两种情况的电路组成是本题的关键．