(2007•仙桃)为了探究航天器返回舱穿过大气层时所受空气阻力(风力)的影响因素,小明同学设计了如图所示测定风力的装置.

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  • 解题思路:(1)从电路图可以看出,R与R1串联,R两端的电压根据串联电路电压的规律可求,再利用公式I=

    U/R]可求通过R的电流,最后利用公式R=[U/I]可求电阻的大小.

    (2)已知总阻值和总长度,可求单位长度的电阻.

    (3)当电压表的示数为2V时,根据公式I=[U/R]可求R上通过的电流,根据公式R=[U/I]求出此时金属杆的电阻,进一步求出金属杆接入电路的长度,查表可知弹簧的长度和对应的风力大小.

    (1)由于R与R1串联,通过R的电流为:

    I1=

    U−U1

    R=[12V−3V/1.5Ω]=6A,

    R1=

    U1

    I1=[3V/6A]=0.5Ω.

    答:金属杆接入电路的最大电阻为0.5Ω.

    (2)单位长度的电阻为:

    R1

    L=[0.5Ω/50cm]=10-2Ω/cm.

    答:金属杆单位长度的电阻为10-2Ω.

    (3)当电压表的示数为2V时,R上通过的电流为:

    I2=

    U−U2

    R=[12V−2V/1.5Ω]=[20/3]A;

    此时金属杆的电阻R2=

    U2

    I2=

    2V

    20

    3A=0.3Ω,

    金属杆接入电路的长度L1=[0.3Ω

    10−2Ω/cm=30cm;

    查表可知:弹簧的长度为30cm时,迎风板所受的风力对应为260N;

    答:电压表的表盘2V处应标明的对应风力为260N.

    点评:

    本题考点: 欧姆定律的应用;串联电路的电压规律;影响电阻大小的因素;滑动变阻器的使用.

    考点点评: 本题考查电流、电压、电阻、长度等的计算,关键是公式及其变形的灵活运用,难点是分析电路的组成和根据所给信息总结规律,要记住串联电路电压的规律.

    1年前

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