◎ 题目

如甲图所示是某小组同学制作的一个风力测试仪。电源电压为4V，R1=10Ω，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能承受风力F的关系如图乙所示。 （1）分析R1的作用。 （2）请通过计算得出风力为0N、720N时，电压表的示数。并在电压表表盘（图丙）上标出风力为0N、720N的刻度位置。 （3）小组的同学认为此装置存在一些不足，于是他们利用现有的器材对此装置进行了改进（图丁）所示。针对甲图装置的不足请你对他们改进的电路进行合理评价（至少写出两条）。 （4）请你对改进后的装置在制作或使用过程，应注意的问题提出两条合理的建议。

◎ 答案

（1）分析R1的作用是保护电路，防止风力过大时，电路短路，损坏电源。 （2） 当F＝0时，由图乙得R2＝30Ω，U1／U2＝R1／R2；（U-U2）／U2＝R1／R2，（4V-U2）／U2＝10Ω／30Ω； U2＝3V； 当F＝720N时，由图乙得R2＝0Ω， U2＝0V 在丙图3V和0V位置分别标出0N和720N。如图（两个答案：选0―3V或0―15V的量程都可以）。

（3）评价： ①改进后的方案，当风力增强时，电压表示数变大，符合人们的认知习惯。 ②无论风力大小，电路消耗的总功率较小，节约电能。 ③电压表的示数与风力的变化成正比，示数均匀。 （合理即可，任选两条即可） （4）建议： ①电压表选用小量程，当风力变化较小时时，其示数变化明显，便于观察 ②电源电压、R1、R2及电压表的量程配置要合理，防止风力过大时，损坏电路； ③将小球换成面积较大轻质挡风板，使风力测试仪更加灵敏。 ④使用时，其朝向要正确。 ⑤保证金属丝与R2接触良好且摩擦较小。 （合理即可，任选两条即可）

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析，试题“如甲图所示是某小组同学制作的一个风力测试仪。电源电压为4V，R1=10Ω，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…”主要考查了你对  【欧姆定律及其应用】，【电路图及元件符号】，【安全用电】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”，你可以点击相应的链接进行查看和学习。