小明同学设计的“风力测试仪”在校科技节上备受师生们的青睐，“风力测试仪”

欧姆定律已结

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韩震 2021-11-23 09:45

小明同学设计的“风力测试仪”在校科技节上备受师生们的青睐，“风力测试仪”的原理如图所示。电源电压6V，R₀为保护电阻，AB为长20cm、阻值为50Ω的均匀电阻丝。OP为质量、电阻均不计的金属细杆，下端连接一个重为2N的球P．闭合开关S，无风时，OP下垂并与电阻丝的B端接触；有风时，球P受风力作用，使金属细杆OP绕悬挂点O偏转，当偏转到电阻丝的A端时，电流表示数为0.6A．已知悬挂点O与电阻丝B端为10cm，金属细杆OP始终与电阻丝AB接触良好且无摩擦，求：

（1）R₀的阻值；

（2）无风时电流表示数；

（3）在风力作用下，当金属细杆OP在图示位置静止时，作出F_风的力臂，并求出该力的大小。

1条回答

李忠常 (楼主)

2021-11-24 10:08

解析：
（1）当偏转到离电阻丝A端时，只有电阻R₀连入电路，故
（2）无风时滑动变阻器接入电路的是最大电阻R_AB＝50Ω，电阻丝全部连入电路的电阻，且电阻R₀与R_AB串联：
此时电路中的电流：
（3）如图：
∵△ABO∽△PEO；
∵金属细杆OP平衡，以O为支点；
则根据杠杆平衡条件和LG＝PE得：
故
（1）R₀的阻值是10Ω；
（2）无风时的电流表的示数为0.1A；
（3）风力的大小是4N。

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