Question

【題目】如圖所示為某種測(cè)定風(fēng)力的電路裝置，其中R0=10Ω為保護(hù)電阻，AB為一根水平放置的電阻絲，其電阻值隨長(zhǎng)度均勻變化．

已知AB=10cm，且單位長(zhǎng)度電阻λ=2Ω/cm，
OA=5cm（電阻忽略不計(jì)）．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(diǎn)，它與電阻絲AB始終保持良好接觸且無(wú)摩擦，無(wú)風(fēng)時(shí)細(xì)金屬絲OP自然下垂，在A點(diǎn)與電阻絲AB接觸，電流表示數(shù)為0.2A；有風(fēng)時(shí)細(xì)金屬絲OP發(fā)生偏轉(zhuǎn)與OA形成夾角．已知偏轉(zhuǎn)角θ與小球所受風(fēng)力F滿足：F=mgtanθ．（電源電壓保持不變 g=10N/kg）．求：
（1）電源電壓．
（2）當(dāng)OP與AB交于C點(diǎn)時(shí)，此時(shí)風(fēng)力等于9N，求對(duì)應(yīng)的電流值．

Answer 1

【答案】
（1）解：∵λ＝2Ω/cm ∴RAB＝λ×AB=2Ω/cm×10cm=20Ω ,無(wú)風(fēng)時(shí)，金屬絲自然下垂在A點(diǎn)與電阻絲接觸，U＝IR總＝I（R0＋RAB）＝0.2A（10Ω＋20Ω）＝6V;
答：電源電壓為6V；

（2）解：∵F=mgtanθ．∴tanθ==1.5，
∵tanθ=∴AC=OAtanθ=5cm×1.5=7.5cm，BC=10cm-7.5cm=2.5cm,
RBC=λ×BC=2Ω/cm×2.5cm=5Ω
I總==0.4A.
答：當(dāng)OP與AB交于C點(diǎn)時(shí)，此時(shí)風(fēng)力等于9N，對(duì)應(yīng)的電流值為0.4A。

【解析】（1）先求出AB的電阻，再根據(jù)歐姆定律的變形式U=IR求解；（2）先求出BC 的長(zhǎng)度后求出BC的電阻，再根據(jù)歐姆定律求解。
【考點(diǎn)精析】掌握歐姆定律及其應(yīng)用是解答本題的根本，需要知道歐姆定律的應(yīng)用： ① 同一個(gè)電阻，阻值不變，與電流和電壓無(wú)關(guān) 但加在這個(gè)電阻兩端的電壓增大時(shí)，通過(guò)的電流也增大．（R=U/I） ② 當(dāng)電壓不變時(shí)，電阻越大，則通過(guò)的電流就越�。�（I=U/R） ③ 當(dāng)電流一定時(shí)，電阻越大，則電阻兩端的電壓就越大．（U=IR）．