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小明设计了一个风力测定仪,如图所示,O是转动轴,OC是轻质金属杆,AB是一段圆弧...

小明设计了一个风力测定仪,如图所示,O是转动轴,OC是轻质金属杆,AB是一段圆弧电阻,金属杆下面链接着受风板D,P点是金属杆与圆弧电阻的接触点.OC可以在AB上滑动.无风时,OC是竖直的,凤越强,OC杆偏转的角度越大,闭合开关后,由电流表示数可以粗略确定风力的大小关系.电源电压为6V.
(1)说出电路中电流大小与风力大小关系.
(2)较小的风力使电流表指针有较大的偏转,则风力测定仪灵敏度高.请列举两条提高风力测定仪灵敏度的措施.
(3)若把电流换成一个“2.5V,1W”的小灯泡,某风力下小灯泡正常发光2min,求圆弧电阻在这段时间内消耗的电能.

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(1)由图可知风力变化时,AB圆弧形电阻接入电路电阻的变化,根据欧姆定律可知电路中电流的变化. (2)要提高装置反映风力大小的性能和灵敏度,可以使电流表接在小量程上、减小金属滑杆与圆弧电阻间的摩擦,减小金属滑杆OC质量. (3)灯泡正常发光,利用灯泡的额定电压和额定功率求出电路中的电流;再根据串联电路电压的特点求出圆弧电阻两端的电压;利用电能计算公式W=UIt求出圆弧电阻在这段时间内消耗的电能. 【解析】 (1)当风力越大时,AB圆弧形电阻接入电路的电阻变小,电路的总电阻变小,根据I=可知,电路中的电流变大.所以电路中电流越大,风力越大; 答:电路中电流越大,风力越大. (2)要提高装置反映风力大小的性能和灵敏度,可以使电流表接在小量程上、减小金属滑杆与圆弧电阻间的摩擦,减小金属滑杆OC质量.  答:电流表接在小量程上,减小金属滑杆与圆弧电阻间的摩擦. (3)电路中的电流I===6.25A, 圆弧电阻两端的电压UBP=U-UL=6V-2.5V=3.5V, 圆弧电阻2min消耗的电能W=UBPIt=3.5V×6.25A=21.875J. 答:圆弧电阻在这段时间内消耗的电能为21.875J.
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考点分析:
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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