◎ 题目

如图所示为某同学设计的“风力测试仪”的原理图，电路的保护电阻R0为10Ω，AB为长20cm、阻值为50Ω的均匀电阻丝，OP为质量、电阻均不计的金属细杆，下端连接一个重为2N的球P，闭合开关S，无风时，OP下垂并与电阻丝B端接触，此时电流表的示数为0.1A；有风时，球P受风力的作用，使金属细杆OP绕悬挂点O偏转．已知悬挂点O与电阻丝B端的距离为10cm．金属细杆OP始终与电阻丝AB接触良好且无摩擦，电源电压恒定．求： （1）电源电压； （2）若金属细杆OP绕悬挂点O偏转到距离电阻丝的A端4cm处，此时电流表的示数是多少安； （3）在风力作用下，当金属细杆OP在图示位置静止时，作出球P所受风力F风的力臂，并求出F风的大小．

◎ 答案

解：（1）无风时，R0与RAB串联，电流表测电路中的电流，电源的电压： U=I0（R0+RAB）=0.1A×（10Ω+50Ω）=6V （2）∵AB为长20cm、阻值为50Ω的均匀电阻丝 ∴金属细杆OP绕悬挂点O偏转到距离电阻丝的A端4cm处，接入电路的电阻 R=×4cm=10Ω 电流表的示数 I===0.3A （3）球P所受风力F风的力臂，如下图所示： ∵△ABO∽△PEO； ∴= ∴=== ∵金属细杆OP平衡，以O为支点；则根据杠杆平衡条件可得： F风=G=G=×2N=4N

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析，试题“如图所示为某同学设计的“风力测试仪”的原理图，电路的保护电阻R0为10Ω，AB为长20cm、阻值为50Ω的均匀电阻丝，OP为质量、电阻均不计的金属细杆，下端连接一个重为2N的球P，闭…”主要考查了你对  【电阻的串联】，【欧姆定律及其应用】，【串联电路的电压规律】，【杠杆的平衡条件】，【力臂的画法】  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。