Question

圖甲是某班科技小組設(shè)計的風(fēng)力測定裝置示意圖，圖乙是其電路圖。電阻R^/隨風(fēng)力變化關(guān)系如圖丙所示。已知電源電壓恒為9V，定值電阻R₀=2Ω，電壓表量程為0～3V。使用該裝置測定風(fēng)力，則

   （1）電阻R^/的阻值隨風(fēng)力的增大怎樣變化？

   （2）求無風(fēng)時電壓表的示數(shù)。

   （3）如果保持電壓表量程不變，且只能在電路中增加一個電阻R ，使該裝置能測量的最大風(fēng)力增加到900N，計算電阻R的阻值，并說明其連接方式。

   （4）計算改裝后該裝置電路總功率的變化范圍。（計算結(jié)果保留一位小數(shù)）

   

Answer 1

（1）R^/ 隨風(fēng)力增大而減小

   （2）由圖丙可知，無風(fēng)時 R^/=16Ω，

根據(jù)R₀/R^/=U₀/（U-U₀ ）    2/16= U₀/（9-U₀ ）   得U₀=1V

   （3）保持電壓表量程不變，即U₀=3V

當(dāng)風(fēng)力增加到900N時，由圖丙可知R^/=1Ω

（運(yùn)用第2問中的計算方法，算得電路中R₀兩端的電壓為6V）

應(yīng)在電路中串聯(lián)一個電阻R，

由（R^/+R）/R₀=（U-U₀ ）/U₀

          （1+R）/2=（9-3）/3

        解得R= 3（Ω）

（4）P_最小=U²/R_最大=（9V）²/（2Ω+3Ω+16Ω）=3.9W

P_最大=U²/R_最小=（9V）²/（2Ω+3Ω+1Ω）=13.5W