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(12分)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

网友投稿  2022-12-16 00:00:00  零零社区

◎ 题目

(12分)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。(电压表可看作理想表)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

(1)(2)               

◎ 解析


试题分析: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
⑴无风时R与R1串联:
 
所以金属杆单位长度的电阻
⑵有风时对串联电路由欧姆定律得:

此时,弹簧长度
压缩量
由平衡得此时风力:

◎ 知识点

    专家分析,试题“(12分)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…”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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