Question

小明、小亮和小敏共同設計了一種測定水平方向風力的裝置.其原理如圖甲所示：絕緣輕彈簧的左端固定在O點，右端與中心有孔、表面豎直的金屬迎風板相連，一起套在左端也固定在O點的粗細均勻、電阻隨長度均勻變化，且水平放置的金屬桿上，迎風板與金屬桿接觸良好；電路中左端導線與金屬桿的左端相連，右端導線連接在迎風板上并可隨迎風板移動，R是定值電阻，a、b、c、d為四個接線柱.

（1）在他們的設計中，若要求在風力增大時，接人電路的電表的示數也隨之而增大，則應該( )

A．在a、b之間接電流表，在c、d之間連接導線

B．只在a、b之間接電流表

C．在c、d之間接電壓表，在a、b之間連接導線

D．只在c、d之間接電壓表

（2）為了較準確的測出水平方向風力的大小，三位同學先對選定的輕彈簧和金屬桿進行了兩項測量．

①小明利用測量的數據作出了原長為40 cm的輕彈簧的長度l與所受壓力F的關系

圖象[見圖乙].由圖可知：該彈簧每縮短10 cm，彈簧受到的壓力將增加____N．

②小亮和小敏設計了圖丙所示的電路，用來測量長度為50 cm的金屬桿的電阻.他們備選的部分器材有：

A．電源（能夠提供3V的穩(wěn)定電壓）

B．電流表A（量程O—0.6 A）

C．電壓表V（量程0—3 V）

D．滑動變阻器R₁，(阻值變化范圍為0—5Ω)

E．滑動變阻器R₂（阻值變化范圍為0—10Ω）

選好器材后，小亮和小敏在實驗中正確操作，他們記錄的測量數據如下表.

實驗次數	1	2	3	4	5
A表示數I/A	0.2	0.3	0.4	0.5	0.6
V表示數U/V	1.0	1.5	2.0	2.5	3.0

根據他們的測量數據可以知道：他們實驗中選用的滑動變阻器是____（填器材的

序號字母）；他們測出的金屬桿的電阻是____Ω.

（3）三位同學最后根據(1)的要求，按圖甲進行組裝時，除用到上述選定的輕彈簧、金屬桿和(2)中備選的電源、電表外，還選了阻值R=3Ω的定值電阻.如果無風時，O點到迎風板的距離以及輕彈簧的長度均等于彈簧的原長，則該裝置能夠測量的最大水平風力是 _N.

（4）對小明、小亮和小敏設計的測定水平方向風力的裝置，從力的角度，請你指出可能對測量準確度產生影響的因素之一：____ ____.

Answer 1

 （1）B   (2) ①2   ②E或R₂    20  （3）4

（4）設計中沒有考慮迎風板與金屬桿的摩擦力；設計中沒有考慮迎風板左側受到的空氣阻力；試驗中很難保證風力大小恒定、方向水平……

（說明：其它答案合理即可得分）