如图所示是风力测量仪的电路示意图.其电源电压U=3V,电路保护电阻R1=10Ω,均匀电阻丝的阻值为R2=10Ω,金属丝(电阻忽略不计)的上端固定在O点,下端系有一块塑料片A,当风从右向左吹动塑料片时,金属丝向左摆动并与电阻丝保持良好的接触,风力表由电压表改装而成.(l)无风时,塑料片竖直下垂,电压表示数是多少?电路中的电流是多少?(2)风力最强时,金属丝滑至电阻丝的最左端,电压表的示数是多少?(3)为什么不在电路中串联电流表,把电流表改装成风力表?

问题描述:

如图所示是风力测量仪的电路示意图.其电源电压U=3V,电路保护电阻R1=10Ω,均匀电阻丝的阻值为R2=10Ω,金属丝(电阻忽略不计)的上端固定在O点,下端系有一块塑料片A,当风从右向左吹动塑料片时,金属丝向左摆动并与电阻丝保持良好的接触,风力表由电压表改装而成.
(l)无风时,塑料片竖直下垂,电压表示数是多少?电路中的电流是多少?
(2)风力最强时,金属丝滑至电阻丝的最左端,电压表的示数是多少?
(3)为什么不在电路中串联电流表,把电流表改装成风力表?

(1)∵此时电压表被短路,∴电压表的示数为0伏;电流表的示数为:I=UR1+R2=3V10Ω+10Ω=0.15A.答:无风时,电压表示数为0V,电路中的电流为0.15A.(2)当风力最强时,电压表的示数即为R2两端的电压,电路中的电流...
答案解析:由电路图可知,R1与R2串联,电压表测R2右端接入电路电阻的阻值.
(1)无风时,电压表被短路,故电压为0;电阻丝与保护电阻串联,由欧姆定律可求得电流;
(2)风力最强时,金属丝滑到最左端时,电压表测R2上的电压,则由欧姆定律可求电压表的示数;
(3)由电路图可知,电路中的电阻不变,根据欧姆定律可知电路中的电流不变,所以无论风力大小,电流表的示数不变.
考试点:欧姆定律的应用;滑动变阻器的使用.
知识点:解决本题的关键是知道金属丝的摆动不影响电路的结构,只是改变了与电压表并联部分,即改变了电压表测量的电阻.