Question

【题目】某同学设计了一种测定风力的装置，其原理如图所示。E是内阻不计、电动势为6V的电源。是一个阻值为400Ω的限流电阻。G是由理想电流表改装成的指针式测力显示器。R是一个压敏电阻，其阻值可随压力大小变化而改变，其关系如下表所示。C是一个用来保护显示器的电容器。迎风板的重力忽略不计。试

（1）利用表中的数据归纳出电阻R随风力F变化的函数式；

（2）若电容器的耐压值为5V，该装置能测得的最大风力为多少牛顿？

（3）若风（运动的空气）与迎风板作用后速度变为零，已知迎风板面积S=0.5m2，装置所在处的空气密度ρ=1.3kg/m3。试通过寻求风速与电流表中电流的关系，且说明该装置作为风速显示器时刻度是否均匀？

Answer 1

【答案】（1）（2）550N（3）；刻度不均匀

【解析】

⑴通过表中数据可得：， 故R与F成线性变化关系

设它们的关系式为：R = kF+b 代入数据得：R = 300—0.4F

⑵由题意，R0上的电压UR0=5V，通过R0的电流为I=

R =

R =

R = 300—0.4F

当电容器两端电压UR为5V时，测得的风力最大， Fm = 550N

（3）根据闭合电路欧姆定律可知：

以及定量定理：

代入数据可得：

，所以刻度不均匀

故本题答案是： （1）（2）550N（3）；刻度不均匀