Question

如图所示是哈市某中学九年级物理课外实践活动小组设计的风力测量仪的电路示意图．其电源电压U=3V，电路保护电阻R₁=20Ω，均匀电阻丝的阻值为R₂=3Ω，金属丝（电阻忽略不计）的上端固定在O点，下端系有一块塑料片A，当风从右向左吹动塑料片时，金属丝向左摆动并与电阻丝保持良好的接触，风力表由电压表改装而成．

（1）无风时，塑料片竖直下垂，电压表示数是多少？电路中的电流是多少？（结果保留两位小数）

（2）风力最强时，金属丝滑至电阻丝的最左端，电压表的示数是多少？

（3）为什么不在电路中串联电流表，把电流表改装成风力表？

Answer 1

    由电路图可知，R₁与R₂串联，电压表测R₂右端接入电路电阻的阻值．

（1）无风时，电压表被短路，故电压为0；电阻丝与保护电阻串联，由欧姆定律可求得电流；

（2）风力最强时，金属丝滑到最左端时，电压表测R₂上的电压，则由欧姆定律可求电压表的示数；

（3）由电路图可知，电路中的电阻不变，根据欧姆定律可知电路中的电流不变，所以无论风力大小，电流表的示数不变．

解答：  解：（1）无风时，塑料片竖直下垂，此时电压表被短路，电压表的示数为0伏；

电流表的示数为：I==≈0.13A．

（2）当风力最强时，电压表的示数即为R₂两端的电压，

电路中的电流I₂=I=0.13A，

电压表的示数U₂=I₂R₂=0.13A×3Ω=0.39V．

（3）因为无论风力大小，接入电路中的总电阻都没有发生，电源电压一定，电路中的电流也就不会发生改变，因此接入电流表不可行．

答：（1）无风时，塑料片竖直下垂，电压表示数是0V，电路中的电流是0.13A．

（2）风力最强时，金属丝滑至电阻丝的最左端，电压表的示数是0.39V．

（3）风力变化时，接入电路中的总电阻都没有发生，电源电压一定，电路中的电流也就不会发生改变，因此接入电流表不可行．