Question

某研究性學(xué)習(xí)小組設(shè)計(jì)了一種測(cè)定風(fēng)力的裝置，其原理如圖甲所示．迎風(fēng)板與一輕質(zhì)彈簧一端連接，穿在光滑的金屬桿上，彈簧由絕緣材料制成，均勻金屬桿的阻值隨長(zhǎng)度均勻變化，工作時(shí)迎風(fēng)板總是正對(duì)風(fēng)吹來的方向．電路中左端導(dǎo)線與金屬桿M端相連，右端導(dǎo)線接在迎風(fēng)板上N點(diǎn)并可隨迎風(fēng)板在金屬桿上滑動(dòng)，兩端導(dǎo)線與金屬桿均接觸良好．

已知電源電壓恒為4.5 V，定值電阻R＝1.0 Ω．金屬桿接入電路中的電阻Rx與迎風(fēng)板所承受風(fēng)力F的關(guān)系如圖乙所示．

(1)若在電路中接人一電壓表，使電壓表示數(shù)隨風(fēng)力的增大而增大，請(qǐng)?jiān)趫D甲中適當(dāng)位置畫出電壓表；

(2)無風(fēng)時(shí)，求電壓表的示數(shù)和定值電阻只消耗的電功率；

(3)如果電壓表的量程為0～3 V，求該裝置所能測(cè)量的最大風(fēng)力．

Answer 1

答案：
解析：

(1)電壓表與定值電阻R并聯(lián)，如圖所示 　　(2)無風(fēng)時(shí)，定值電阻R與金屬桿串聯(lián)，此時(shí)金屬桿接入電路中的電阻Rx為3.5 Ω 　　 　　(3)當(dāng)電壓表示數(shù)為3 V時(shí)， 　　(1分) 　　分析圖像可知最大風(fēng)力為720 N．