Question

某實驗小組設(shè)計了一種測定風(fēng)力的裝置，其原理如圖18所示，質(zhì)量m＝0.6kg的小球用一根輕質(zhì)細(xì)金屬絲OP懸于O點，AB為一根水平放置的電阻絲，其電阻隨長度均勻變化，它與細(xì)金屬絲始終保持良好接觸且無摩擦，R₀＝10Ω為電路保護(hù)電阻，已知AB＝10cm，且單位長度電阻λ＝2Ω／cm，懸掛點O與電阻絲A端的距離為5cm。無風(fēng)時細(xì)金屬絲自然下垂，在A點與電阻絲接觸，這時電流表示數(shù)為0.5A。有風(fēng)時細(xì)金屬絲將發(fā)生偏轉(zhuǎn)，巳知偏轉(zhuǎn)角θ與小球所受風(fēng)力F滿足：F＝mg·tanθ(g取10N／kg，電源電壓保持不變，細(xì)金屬絲的電阻忽略不計)。求：

(1)電源電壓；

　(2)若風(fēng)力F增大，電流表示數(shù)如何變化？

　(3)如果將電流表盤面刻度改成風(fēng)力刻度，那么在1A刻 度處應(yīng)標(biāo)上多少牛？

Answer 1

解：（1）∵λ＝2Ω/cm     ∴R_AB＝20Ω                    （1分）

無風(fēng)時，金屬絲自然下垂在A點與電阻絲接觸，

        U＝IR總＝I（R₀＋R_AB）＝0.5A（10Ω＋20Ω）＝15V        （1分）

（2）若風(fēng)力F增大，電流表示數(shù)變大                    （2分）

（3）∵                            （1分）

   ∴        （1分）

又∵       ∴

           （1分）

∴F＝mg·tanθ＝0.6kg×10N/kg×1.5＝9N                （1分）