Question

6．如圖所示，是紅星中學(xué)九年級物理課外實踐活動小組設(shè)計的風(fēng)力測量儀的電路示意圖．其電源電壓U=6V，電路保護(hù)電阻R₁=2Ω，均勻電阻絲的阻值R₂=3Ω，金屬絲（電阻忽略不計）的上端固定在0點，下端系有一塊塑料片A，當(dāng)風(fēng)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(fēng)力表由電壓表改裝而成．
（1）無風(fēng)時，塑料片豎直下垂，電壓表示數(shù)是多少？電路中的電流是多少？
（2）風(fēng)力最強時，金屬絲滑至電阻絲的最左端，電壓表的示數(shù)是多少？
（3）可以在電路中串聯(lián)電流表，把電流表改裝成風(fēng)力表嗎？請說明理由．

Answer 1

分析 （1）無風(fēng)時，電壓表被短路，故電壓為0；電阻絲與保護(hù)電阻串聯(lián)，根據(jù)電阻的串聯(lián)和歐姆定律求出電路中的電流；
（2）風(fēng)力最強時，金屬絲滑至電阻絲的最左端，此時電路中的總電阻不變，電路中的電流不變，電壓表測R₂兩端的電壓，根據(jù)歐姆定律求出電壓表的示數(shù)；
（3）滑片的移動不能改變接入電路中的電阻，則電路中的電流不變，據(jù)此進(jìn)行解答．

解答 解：（1）無風(fēng)時，塑料片豎直下垂，電壓表被短路，示數(shù)為0V；
此時，R₁與R₂串聯(lián)，
因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和，
所以，電路中的電流：
I=$\frac{U}{{R}_{1}+{R}_{2}}$=$\frac{6V}{2Ω+3Ω}$=1.2A；
（2）風(fēng)力最強時，金屬絲滑至電阻絲的最左端，
此時電路中的總電阻不變，電路中的電流不變，電壓表測R₂兩端的電壓，
則電壓表的示數(shù)：
U₂=IR₂=1.2A×3Ω=3.6V；
（3）因為無論風(fēng)力大小，接入電路中的總電阻都沒有發(fā)生，電源電壓一定，電路中的電流也就不會發(fā)生改變，因此接入電流表不可行．
答：（1）無風(fēng)時，塑料片豎直下垂，電壓表示數(shù)是0V，電路中的電流是1.2A；
（2）風(fēng)力最強時，金屬絲滑至電阻絲的最左端，電壓表的示數(shù)是3.6V；
（3）不可以；當(dāng)風(fēng)力發(fā)生變化時，電路中的電流不會發(fā)生變化，如果把電流表改裝為風(fēng)力表，不能反映出風(fēng)力的變化．

點評 解決本題的關(guān)鍵是知道金屬絲的擺動不影響電路的結(jié)構(gòu)，只是改變了與電壓表并聯(lián)部分，即改變了電壓表測量的電阻．