Question

如圖所示是風力測量儀的電路示意圖。其電源電壓U ="3" V，電路保護電阻R₁=10Ω，均勻電阻絲的阻值為R₂=10Ω，金屬絲（電阻忽略不計）的上端固定在O點，下端系有一塊塑料片A，當風從右向左吹動塑料片時，金屬絲向左擺動并與電阻絲保持良好的接觸，風力表由電壓表改裝而成。

（l）無風時，塑料片豎直下垂，電壓表示數是多少？電路中的電流是多少？
（2）風力最強時，金屬絲滑至電阻絲的最左端，電壓表的示數是多少？
（3）為什么不在電路中串聯電流表，把電流表改裝成風力表？

Answer 1

（1）0V； 0.15A．（2）1.5V．（3）因為無論風力大小，接入電路中的總電阻都沒有發生，電源電壓一定，電路中的電流也就不會發生改變，因此接入電流表不可行

由電路圖可知，R₁與R₂串聯，電壓表測R₂右端接入電路電阻的阻值；無風時，電壓表被短路，故電壓為0；電阻絲與保護電阻串聯，由歐姆定律可求得電流；風力最強時，金屬絲滑到最左端時，電壓表測R₂上的電壓，則由歐姆定律可求電壓表的示數；由電路圖可知，電路中的電阻不變，根據歐姆定律可知電路中的電流不變，所以無論風力大小，電流表的示數不變．
解:（1）無風時，電壓表示數是0。                                （1分）
∵R₁ 、R₂串聯，                                            
∴                     （1分）
                                  （1分）
（2）風力最強時，塑料片在最左端。
  I₂=I=0.15A                                       （1分） 
                         （2分）
（3）因為風力發生變化時，無論塑料片在何處，電路中的電流都不會變化，所以不在電路中串聯電流表，把電流表改裝成風力表。             （2分）