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 / 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＝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＝0.5m2，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＝1.0Ω，电源的电动势E＝12V，内阻r＝0.5Ω。闭合开关，没有风吹时，弹簧处于原长，电压表的示数U1＝9.0V，某时刻由于风吹迎风板，电压表的示数变为U2＝6.0V。(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＝4.5Ω/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＝80N

◎ 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。

迎风 金属 一种 相连 导电
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