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    如图所示为一种测定风力的仪器的原理图.P为金属球,悬挂在一根细长金属丝下面,O是悬挂点,R0是保护电阻,CD是水平放置的光滑电阻丝,与金属丝始终保持良好接触.无风时细金属丝和电阻丝在C点接触,此时电路中的电流为I0,有风时金属丝将偏转一个角度,角θ与风力大小有关.已知风力的方向水平向左,OC=h,CD=L,球的质量为m,电阻丝单位长度的阻值为k,电源内阻和金属丝电阻均不计,金属丝偏转θ角时,电流表的读数为I′,此时风力大小为F.试求风力大小F与电流表读数I′的关系式.

     

    【答案】

    【解析】对小球受力分析可得，平衡时根据几何知识可得，所以即，

    滑动变阻器故连入电阻的电阻为，

    此时电路的总电阻为

    因为当滑动变阻器全部连入电路时，电路的电流为I0,所以根据欧姆定律可得电源的电压为,

    所以当夹角为时电流表的度数为,

    所以化简可得：

    思路分析：先根据力的平衡知识和几何知识得出，从而求出滑动变阻器连入电路的电阻，进而可得到此时的总电阻，，在利用题中的当滑动变阻器全部连入电路时，电路的电流为I0,所以根据欧姆定律可得电源的电压，然后根据欧姆定律求解，化简即可

    试题点评：本题考查了力电综合，同时也考查了学生的综合分析问题的能力，

     

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    (1)风力大小F和角的关系式；

    (2)风力大小与电流强度的关系式．

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    ①风力大小F与的关系式；

    ②风力大小F与电流表示数的关系式．

    ③此装置所测定的最大风力是多少？

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    如图所示为一种测定风力的仪器原理示意图.P为金属球，悬挂在一细长金属丝下面，O是悬挂点，R0是保护电阻，CD是水平放置的光滑电阻丝，与细金属丝始终保持良好接触.无风时细金属丝与电阻丝在C点接触，此时电路中电流为I0，有风时金属球带动金属丝偏转一角度θ，角θ与风力大小有关.已知风力方向水平向左,OC=h,CD=L,球质量为m，电阻丝单位长度的阻值为k，电源内阻和金属丝电阻均不计.金属丝偏转θ角时，电流表的示数为I′，此时风力大小为F.试求出：

    （1）风力大小F与θ的关系式；

    （2）风力大小F与电流表示数I′的关系式.

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    、如图所示为一种测定风作用力的仪器原理图，图中P为金属球，悬挂在一细长裸金属丝下面，O是悬挂点，R0是保护电阻，CD是水平放置的光滑电阻丝，与悬挂小球的细金属丝始终保持良好接触，无风时细金属丝与电阻丝在C点接触，此时电路中的电流为I，有风时细金属丝将偏转一角度θ（θ与风力大小有关），细金属丝与电阻丝在C点接触，已知风力方向水平向左，OC=h，CD=L，球的质量为M，电阻丝单位长度的电阻为k，电源内电阻和细金属丝电阻均不计，金属丝偏转θ角时，电流表的示数为I`，此时风力大小为F，试写出：
    ①风力大小F与θ的关系式；
    ②风力大小F与电流表示数I`的关系式。
    ③此装置所测定的最大风力是多少？

     

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