Question

【題目】如圖所示，是九年級(jí)物理課外實(shí)踐活動(dòng)小組設(shè)計(jì)的風(fēng)力測(cè)量?jī)x的電路示意圖，其電源電壓U=5V，電路保護(hù)電阻R1=20Ω，均勻電阻絲的阻值為R2=5Ω，金屬絲（電阻忽略不計(jì)）的上端固定在O點(diǎn)，下端系有一塊塑料片A，當(dāng)風(fēng)從右向左吹動(dòng)塑料片時(shí)，金屬絲向左擺動(dòng)并與電阻絲保持良好的接觸，風(fēng)力表由電壓表改裝而成．

（1）無(wú)風(fēng)時(shí)，塑料片豎直下垂，電壓表示數(shù)是多少？電路中的電流時(shí)多少？

（2）風(fēng)力最強(qiáng)時(shí)，金屬絲滑至電阻絲的最左端，電壓表的示數(shù)是多少？

（3）如果將圖中的電壓表改換為電流表，請(qǐng)計(jì)算風(fēng)力最強(qiáng)時(shí)電流表的示數(shù)？

Answer 1

【答案】（1）無(wú)風(fēng)時(shí)，塑料片豎直下垂，電壓表示數(shù)是0V，電路中的電流是0.2A．

（2）風(fēng)力最強(qiáng)時(shí)，金屬絲滑至電阻絲的最左端，電壓表的示數(shù)是1V．

（3）如果將圖中的電壓表改換為電流表，請(qǐng)計(jì)算風(fēng)力最強(qiáng)時(shí)電流表的示數(shù)為0.25A．

【解析】

試題分析：由電路圖可知，R1與R2串聯(lián)，電壓表測(cè)R2右邊部分接入電路電阻的電壓．

（1）無(wú)風(fēng)時(shí)，電壓表被短路，故電壓為0；電阻絲與保護(hù)電阻串聯(lián)，由歐姆定律可求得電流；

（2）風(fēng)力最強(qiáng)時(shí)，金屬絲滑到最左端時(shí)，電壓表測(cè)R2上的電壓，則由歐姆定律可求電壓表的示數(shù)；

（3）將圖中的電壓表改換為電流表，當(dāng)風(fēng)力最強(qiáng)時(shí)，電路為R1的簡(jiǎn)單電路，電流表測(cè)電路中的電流，根據(jù)歐姆定律求出其大小．

解：

由電路圖可知，R1與R2串聯(lián)，電壓表測(cè)R2右半部分接入電路電阻的電壓，R2相當(dāng)于定值電阻接入電路中，

（1）無(wú)風(fēng)時(shí)，塑料片豎直下垂，此時(shí)電壓表被短路，電壓表的示數(shù)為0伏；

電流表的示數(shù)為：I===0.2A．

（2）當(dāng)風(fēng)力最強(qiáng)時(shí)，電壓表的示數(shù)即為R2兩端的電壓，

電路中的電流I2=I=0.2A，

電壓表的示數(shù)U2=I2R2=0.2A×5Ω=1V．

（3）將圖中的電壓表改換為電流表，

當(dāng)風(fēng)力最強(qiáng)時(shí)，電路為R1的簡(jiǎn)單電路，所以此時(shí)電流表的示數(shù)：

I′===0.25A．

答：（1）無(wú)風(fēng)時(shí)，塑料片豎直下垂，電壓表示數(shù)是0V，電路中的電流是0.2A．

（2）風(fēng)力最強(qiáng)時(shí)，金屬絲滑至電阻絲的最左端，電壓表的示數(shù)是1V．

（3）如果將圖中的電壓表改換為電流表，請(qǐng)計(jì)算風(fēng)力最強(qiáng)時(shí)電流表的示數(shù)為0.25A．