Question

如图所示，是物理兴趣小组设计的风力测量仪的电路示意图．其电源电压为3伏，电路保护电阻R₁=20欧，均匀电阻丝的阻值R₂=5欧，金属丝OA（电阻忽略不计）的上端固定在O点，下端系有一块塑料片B，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．
（1）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）有人建议在此电路中串联一个电流表，用电流表的示数反映风力大小，你认为是否可行，请说明理由．

Answer

由电路图可知，R1与R2的最大阻值串联，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，电路中的电流均不变．
【解析】
（1）∵此时电压表被短路，
∴电压表的示数为0伏；
电路中的电流I===0.12A．
答：无风时，电压表示数为0V，电路中的电流为0.12A．
（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I2=I=0.12A，
电压表的示数U2=I2R2=0.12A×5Ω=0.6V．
答：风力最强时，电压表的示数为0.6V．
（3）不可行．        
因为无论风力大小，接入电路中的总电阻都没有发生改变，电源电压一定，电路中的电流也就不会发生改变，因此接入电流表不可行．