Question

小明、小亮和小敏共同設計了一種測定水平方向風力的裝置．其原理如下圖(甲)所示：絕緣輕彈簧的左端固定在D點，右端與中心有孔、表面豎直的金屬迎風板相連，一起套在左端也固定在O點的粗細均勻、電阻隨長度均勻變化，且水平放置的金屬桿上，迎風板與金屬桿接觸良好；電路中左端導線與金屬桿的左端相連，右端導線連接在迎風板上并可隨迎風板移動，R是定值電阻，a、b、c、d為四個接線柱．

(1)在他們的設計中，若要求在風力增大時，接人電路的電表的示數也隨之而增大，則應該________

A．在a、b之間接電流表，在c、d之間連接導線

B．只在a、b之間接電流表

C．在c、d之間接電壓表，在a、b之間連接導線

D．只在c、d之間接電壓表

(2)為了較準確的測出水平方向風力的大小，三位同學先對選定的輕彈簧和金屬桿進行了兩項測量．

①小明利用測量的數據作出了原長為40 cm的輕彈簧的長度l與所受壓力F的關系圖象[見下圖(乙)]．由圖可知：該彈簧每縮短10 cm，彈簧受到的壓力將增加________N．

②小亮和小敏設計了圖(丙)所示的電路，用來測量長度為50 cm的金屬桿的電阻．他們備選的部分器材有：

A．電源(能夠提供3 V的穩定電壓)

B．電流表A(量程0～0.6 A)

C．電壓表V(量程0～3 V)

D．滑動變阻器R₁，(阻值變化范圍為0―5 Ω)

E．滑動變阻器R₂(阻值變化范圍為0～10 Ω)

選好器材后，小亮和小敏在實驗中正確操作，他們記錄的測量數據如下表．

根據他們的測量數據可以知道：他們實驗中選用的滑動變阻器是________(填器材的序號字母)；他們測出的金屬桿的電阻是________Ω．

(3)三位同學最后根據(1)的要求，按圖(甲)進行組裝時，除用到上述選定的輕彈簧、金屬桿和(2)中備選的電源、電表外，還選了阻值R＝3 Ω的定值電阻．

如果無風時，O點到迎風板的距離以及輕彈簧的長度均等于彈簧的原長，則該裝置能夠測量的最大水平風力是________N．

(4)對小明、小亮和小敏設計的測定水平方向風力的裝置，從力的角度，請你指出可能對測量準確度產生影響的因素之一：________．

Answer 1

答案：
解析：

(1)B　2分 　　(2)①2(1分) 　　②E或R2(1分)　5(1分) 　　(3)4　2分 　　(4)設計中沒有考慮迎風板與金屬桿的摩擦力；設計中沒有考慮迎風板左側受到的空氣阻力；實驗中很難保證風力大小恒定、方向水平……(其他解答，只要合理也給分)(1分)