Question

小楓同學在創新素質實踐行的活動中，在某地氣象站觀察到了一種風力測定儀．并做了如下研究：畫出風力測定儀的結構原理圖，如圖所示，O是轉動軸，OC是輕質金屬滑桿，下面連接著受風版D，AB是一段圓弧電阻，E為限位點，金屬桿OC可在AE間滑動且接觸良好，無風時，OCD是豎直的；風力越強，OC桿偏移的角度越大，閉合開關S后，根據電流表示數可以粗略確定風力的大小：電源電壓為9V．
（1）當風力變大時，電流表的示數將

 

（填“變大“、”變小“或”不變“）
（2）若在電流表旁串聯上一只“6V 4W”的小電鈴，當風力使金屬滑桿OC擺到限位點E時，BE的電阻為11?，此時小電鈴響起報警，求：（不計溫度對電阻的影響，計算結果保留一位小數）：
①小電鈴正常工作的電阻；
②小電鈴報警時的實際功率．

Answer 1

分析：（1）由圖可知，風力變大時圓弧電阻接入電路中電阻的變化，根據歐姆定律可知電路中電流的變化；
（2）①知道電鈴的額定電壓和額定功率，根據P=

U2

R

求出其電阻；
②根據串聯電路的電阻特點和歐姆定律求出電路中的電流，再根據P=I²R求出小電鈴報警時的實際功率．

解答：解：（1）由圖可知，風力變大時圓弧電阻接入電路中電阻變小，電路中的總電阻變小，根據歐姆定律可知電路中的電流變大即電流表的示數變大；
（2）①由P=

U2

R

可得，電鈴的電阻：
R_電鈴=

U2電鈴

P電鈴

=

(6V)2

4W

=9Ω；
②∵電鈴和BE段電阻串聯，
∴電路中的電流：
I=

U

R電鈴+RBE

=

9V

9Ω+11Ω

=0.45A，
小電鈴報警時的實際功率：
P_電鈴′=I²R_電鈴=（0.45A）²×9Ω≈1.8W．
答：（1）變大；
（2）①小電鈴正常工作的電阻為9Ω；②小電鈴報警時的實際功率為1.8W．

點評：本題考查了電路圖的動態分析和串聯電路的特點、歐姆定律、電功率公式的應用，明白電路圖的工作原理是關鍵．