Question

李珊設計了一種用電學原理測南風（由南吹向北）和北風（由北吹向南）及風大小級別的方法，如圖所示，小塑料球P系在細銅絲（電阻不計）下，懸掛在O點，AB為水平方向固定的一根粗細均勻的電阻絲（電阻率較大），C點為AB電阻絲的中點，且在O點的正下方，AB與金屬絲接觸良好，且可隨風的大小及方向自由移動（摩擦不計），當風越大時，細銅絲離開C點的位置越大，A 端指向北，B端指向南，R為定值電阻，R=10Ω．

（1）無風時，細銅絲與電阻絲的觸點在C點，此時，電流表的示數0.3A，電源電壓為6V，由此可知，電阻絲AB的電阻為______Ω．
（2）如果有一天發現電流表的示數在不斷的變小，可知今天吹______（填“南風”或“北風”），并且可知風的級別在變______（填“大”、“小”或“不變”）．
（3）如果每增大一級風；電路中的電阻將改變1Ω，某天如果吹南風5級時，電流表的示數為______ A．
（4）請你猜想一下，忽然有一天吹東風，看到電流表的情況可能是（并簡單解釋理由）：______（銅線不脫離電阻絲）

Answer 1

【答案】分析：（1）先根據R=求出電路中的總電阻，然后根據串聯電路電阻的特點求出電阻絲的阻值；
（2）電流表示數不斷減小，說明電路中的總電阻增大，則細銅絲與電阻絲的觸點向左移動；根據觸點移動的方向確定風向和風的級別；
（3）已知無風時電阻絲接入電路的電阻，然后根據風向和風的級別求出電阻絲接入電路電阻的變化量，并結合串聯電路電阻的特點求出總電阻，最后利用歐姆定律求出電路中的電流；
（4）根據風向確定細銅絲如何移動，再結合歐姆定律進行分析．
解答：解：（1）R_總===20Ω，R_BC=20Ω-10Ω=10Ω；由于C點為AB的中點，故R_AB=2R_BC=20Ω．
（2）電流表示數減小，說明電路中總電阻變大，即細銅絲與電阻絲的觸點向左移動，故今天吹南風，并且風的級別在變大；
（3）因為每增大一級風，電路中的電阻將改變1Ω；因此如果吹南風5級時，電路中電阻減小5Ω；則電流表的示數：I==0.4A；
（4）因為細銅絲只能南北擺動，因此當有一天吹東風時，銅絲與電阻絲的觸點不會移動，電路中電阻沒有變化，即電流表的示數沒有變化．
故答案為：
（1）20．（2）北風；大．（3）0.4．
（4）電流表的示數沒有變化．因細銅絲與電阻絲的觸點不會移動，電路中電阻沒有變化．
點評：本題考查學生在具體的電路中運用歐姆定律的能力，分析電路圖得出兩種情況的電路組成是本題的關鍵．