第五课时力电综合3.doc

第五课时：力电综合专题3
题型三：风力类电力综合题
第三类题型解题要点:力学涉及到杠杆，弹簧，电学涉及到欧姆定律，电功率，风力的大小与电阻相关。
5.某研究性学习小组设计了一种测定风力的装置，其原理如图所示．迎风板与一轻质弹簧一端连接，穿在光滑的金属杆上，弹簧由绝缘材料制成，均匀金属杆的阻值随长度均匀变化，工作时迎风板总是正对风吹来的方向．电路中左端导线与金属杆M端相连，右端导线接在迎风板上N点并可随迎风板在金属杆上滑动，两端导线与金属杆均接触良好．
已知电源电压恒为4.5V，定值电阻R＝1.0Ω．金属杆接入电路中的电阻Rx与迎风板所承受风力F的关系如图所示．
(1)若在电路中接人一电压表，使电压表示数随风力的增大而增大，请在图中适当位置画出电压表；
(2)无风时，求电压表的示数和定值电阻消耗的电功率；
(3)如果电压表的量程为0～3V，求该装置所能测量的最大风力．

6、我市北部沿海耸起一片“风电林”，为威海经济发展提供了可再生绿色能源，为旅游业带来新亮点。小明对风力的研究也产生了浓厚的兴趣，和同学一起设计了“风力测试仪”的原理图，如图23所示，已知电源电压12V，R0为20Ω，OB长为10cm，AB长为20cm、阻值为60Ω的均匀电阻丝。OP为质量、电阻均不计的金属细杆，下端连接一个重为3N的圆球P。金属细杆OP始终与电阻丝AB 接触良好且无摩擦。闭合开关S，无风时，OP下垂并与电阻丝的B端接触；有风时，圆球P受风力作用，使金属细杆OP绕悬挂点O偏转。请你解答下列问题：
（1）无风时电流表示数是多少？（2）当金属细杆OP滑到AB中点时电路消耗的总功率是多少？（3）当金属细杆OP滑到A点时圆球P受的风力是多大？（4）若将电流表的刻度改为风力表的刻度值，请问表盘刻度均匀吗？简要说明理由。

7、张林同学设计了一个风速仪，图甲是它的原理示意图。定值电阻R0 = 10Ω，Rl 是压力传感器（其电阻值会随所受压力大小而变化，变化关系如图乙），电源电压恒为3 V，电流表的量程为0－0.6 A，风压板是一块长方形的轻质塑料板，它的面积为0.4米2 。
( 1 ）在电路中连入R0的目的是
( 2 ）闭合开关后电流表的读数为0.15A， 风压板上所受到的压力是多少？此时的风速为多少？
( 3 ）你认为此风速仪存在的不足之处是 （写出一点即可）。