Question

如图所示，是红星中学九年级物理课外实践活动小组设计的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=20Ω，均匀电阻丝的阻值为R₂=30Ω，金属丝（电阻忽略不计）的上端固定在0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，金属丝滑至电阻丝最左端，电压表的示数是多少？

（3）为什么不在该电路中串联一个电流表，把电流表改装成风力表？

Answer

（1）0V；0.06A；（2）1.8V；（3）电流表示数不改变，不能测出风力大小。

【解析】

（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）金属丝滑到最左端时，电压表测R2上的电压，则由欧姆定律可求得电压．

（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．

（1）无风时，电压表并联在导线上，故测量结果为0V；

此时电路的中电流I==0.06A．

（2）当金属丝滑到最左端时，电路结构没变，电压表测R2上的电压，

由欧姆定律得：U=IR2=0.06A×30Ω=1.8V

(3) 因为无论风力大小，接入电路中的总电阻都没有发生，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。