如图所示为一种测定风力的仪器的原理图,P为金属球,悬挂在一细长金属丝下面,O是悬挂点,保护电阻为R0,CD是水平放置的光滑电阻丝,与悬挂金属球的细金属丝始终保持良好接触

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 欧姆定律/2022-12-09 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 题目

如图所示为一种测定风力的仪器的原理图,P为金属球,悬挂在一细长金属丝下面,O是悬挂点,保护电阻为R0,CD是水平放置的光滑电阻丝,与悬挂金属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右端点C接触,此时电路中电流为I0;有风时金属丝将相对竖直方向偏转一定角度,这个角度与风力大小有关。已知风力方向水平向左,OC=h,CD=L,金属球质量为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。当电流表的示数为I'时,此时风力大小为F,试推出:
(1)风力大小F与偏角θ的关系式;
(2)风力大小F与电流表示数I'的关系式。(写成F = …… 的形式)

◎ 答案

解:(1)分析小球的受力,根据图示可判断F=mgtanθ 
(2)风力为F时,可知tanθ=
金属丝与电阻的接触点到C点的距离为l:=tanθ ②
接触点到D点的距离为:L-l=L-htanθ=L-h ③
此时电路电流示数为I′,可知E=I′[R0+(L-h)k]  
无风时E=I0(R0+Lk) ⑤
联立④⑤,得F=

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图所示为一种测定风力的仪器的原理图,P为金属球,悬挂在一细长金属丝下面,O是悬挂点,保护电阻为R0,CD是水平放置的光滑电阻丝,与悬挂金属球的细金属丝始终保持良好接触…”主要考查了你对  【共点力的平衡】,【欧姆定律】  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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