Question

小明同學設計的“風力測試儀”在校科技節上備受師生們的青睞，“風力測試儀”的原理如圖所示．電源電壓6V，R₀為保護電阻，AB為長20厘米、阻值為50Ω的均勻電阻絲．OP為質量、電阻均不計的金屬細桿，下端連接一個球P．閉合開關S，無風時，OP下垂并與電阻絲的B端接觸；有風時，球P受風力的作用，使金屬細桿OP繞懸掛點O偏轉，當偏轉到離電阻絲A端5厘米時，電流表示數為0.3A．已知懸掛點O與電阻絲B端的距離為10cm，金屬細桿OP始終與電阻絲AB接觸良好且無摩擦，則R₀的阻值為

 

，無風時電流表示數

 

．（結果保留一位小數）

Answer 1

分析：（1）當偏轉到離電阻絲A端5厘米時，求出連入電路的電阻，又知道此時的電流，利用歐姆定律求R₀的阻值；
（2）電路中，AB和OP的共同作用相當于滑動變阻器，無風時滑動變阻器接入電路的是最大電阻，根據歐姆定律可計算無風時電流表示數是多少．

解答：解：（1）當偏轉到離電阻絲A端5厘米時，電阻絲連入電路的電阻：
R′=

5

20

×50Ω=12.5Ω，
∵I′=

U

R0+ R′

=0.3A，
即：

6V

R0+ 12.5Ω

=0.3A，
∴R₀=7.5Ω；
（2）無風時滑動變阻器接入電路的是最大電阻R=50Ω，
此時電路中的電流：
I=

U

R0+ R

=

6V

7.5Ω + 50Ω

≈0.1A．
故答案為：7.5Ω，0.1A．

點評：本題考查學生在具體的電路中運用歐姆定律的能力，分析電路圖得出兩種情況的電路組成是本題的關鍵．