Question

4．某研究性學習小組設計了一種測定風力的裝置．他們把迎風板與一輕質彈簧一端連接，穿在光滑的鎳鉻合金桿上，彈簧由絕緣材料制成，用兩根導線將其連入電路，左端導線與合金桿M端相連，右端導線接在迎風板上N點并可隨迎風板在合金桿上滑動，工作時迎風板總是正對風吹來的方向，如圖所示．請用元件符號畫出此裝置工作原理的電路圖．（可添加必要的元件）

Answer 1

分析 由圖象可知，迎風板受到的風力變大時，合金桿接入電路中的電阻變小，根據歐姆定律可知電路中電流的變化，為防止風力過大時電路中電流過大、應在電路中串聯一個定值電阻，再根據歐姆定律可知定值電阻兩端的電壓變化，根據串聯電路的電壓特點可知金屬桿兩端的電壓變化，然后利用電表示數的大小反映風力的大�。�

解答 解：由圖象可知，迎風板受到的風力變大時，合金桿接入電路中的電阻變小，電路中的總電阻變小，
由I=$\frac{U}{R}$可知，電路中的電流變大，
由U=IR可知，保護電路的定值電阻兩端的電壓變大，
因串聯電路中總電壓等于各分電阻之和，
所以，合金桿兩端的電壓變小，
可以利用串聯在電路中的電流表或并聯在定值電阻兩端的電壓表示數的變化反映風力的大小，
如下圖所示：

點評 本題考查了測定風力裝置的原理圖，要注意電表的位置和電路中的保護電阻．