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

首页 > 考试 > 物理 > 初中物理 > 力臂的画法/2022-06-10 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 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=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。

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