某课外小组设计了一种测定风速的装置，其原理如图所示。一个劲度系数k＝120N/m、自然长度L0＝1m的弹簧一端固定在墙上的M点，另一端N与导电的迎风板相连，弹簧穿在光滑水平放置-00教育-零零教育信息网

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某课外小组设计了一种测定风速的装置，其原理如图所示。一个劲度系数k＝120N/m、自然长度L0＝1m的弹簧一端固定在墙上的M点，另一端N与导电的迎风板相连，弹簧穿在光滑水平放置

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 闭合电路欧姆定律/2022-12-16 / 加入收藏 / 79 阅读 [打印]

◎ 题目

某课外小组设计了一种测定风速的装置，其原理如图所示。一个劲度系数k＝120 N/m、自然长度L₀＝1 m的弹簧一端固定在墙上的M点，另一端N与导电的迎风板相连，弹簧穿在光滑水平放置的电阻率较大的金属杆上，弹簧是不导电的材料制成的。迎风板面积S＝0.5 m²，工作时总是正对着风吹来的方向，电路的一端与迎风板相连，另一端在M点与金属杆相连，迎风板可在金属杆上滑动，且与金属杆接触良好。定值电阻R＝1.0 Ω，电源的电动势E＝12 V，内阻r＝0.5 Ω。闭合开关，没有风吹时，弹簧处于原长，电压表的示数U₁＝9.0 V，某时刻由于风吹迎风板，电压表的示数变为U₂＝6.0 V。（电压表可看做理想表）求：
（1）金属杆单位长度的电阻；
（2）此时作用在迎风板上的风力。

◎ 答案

解：设无风时金属杆接入电路的电阻为R₁，风吹时接入电路的电阻为R₂，由题意得
（1）无风时：U₁＝

R₁得R₁＝4.5 Ω
所以金属杆单位长度的电阻r＝

Ω/m＝4.5 Ω/m
（2）有风时：U₂＝

R₂
得R₂＝1.5 Ω
此时，弹簧长度L＝

m
压缩量x＝L₀－L＝（1－

）m＝

m
由二力平衡得此时风力：F＝kx＝120×

N＝80 N

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

专家分析，试题“某课外小组设计了一种测定风速的装置，其原理如图所示。一个劲度系数k＝120N/m、自然长度L0＝1m的弹簧一端固定在墙上的M点，另一端N与导电的迎风板相连，弹簧穿在光滑水平放置…”主要考查了你对【闭合电路欧姆定律】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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