题目

题型：专项题难度：来源：

张红和李明两同学分别设计了如图中甲、乙所示的风力测量仪．所用器材相同，已知电源电压为U₀=3V保持不变，电路保护电阻阻值为R₁=2 Ω，线状均匀电阻丝的全电阻阻值为R₂=3 Ω，木球用金属丝悬挂于O点，O点接入电路．且金属丝和线状电阻丝接触良好．无风时，金属丝刚好竖直接触于电阻丝最右端．（金属丝电阻和质量不计）
（1）对于甲电路，风力增大，电压表示数 _________ （选填“增大”、“减少”或“不变”），对于乙电路，风力增大，电压表示数 _________ （选填“增大”、“减少”或“不变”）；所以选择 _________ （选填“甲”或“乙”）电路比较好．
（2）无风时，甲、乙两电路中的电压表示数分别是多大？
（3）对其中某一电路而言，风力和电压表示数是正比关系，且最大能测的风力已知为F_m=0.5N（此时金属丝摆到电阻丝最左端）．求该电路电压表示数为U时对应的风力F的大小表达式（F≤F_m）．

答案

（1）减小；增大；乙．
（2）无风时，对于甲电路，I_甲===0.6A，电压表示数U_甲=I_甲R₂=0.6A×3Ω=1.8V，对于乙电路，电压表所在电路电阻丝的电阻为0，所以电压表示数为0V．
（3）此电路是乙电路，当风力最大时，电压表对应的读数U_m=×R₂=0.6A×3Ω=1.8V，由于风力和电压表的读数是正比关系，所以==，整理得：F=U．