某課外小組設計了一種測定風速的裝置，其原理如圖所示，一個勁度係數k=120N/m，自然長度L0=1m的*簧一端...

問題詳情：

某課外小組設計了一種測定風速的裝置，其原理如圖所示，一個勁度係數k=120N/m，自然長度L0=1m的*簧一端固定在牆上的M點，另一端N與導電的迎風板相連，*簧穿在光滑水平放置的電阻率較大的金屬桿上，*簧是不導電的材料製成的。迎風板面積S=0.5m2，工作時總是正對着風吹來的方向。電路的一端與迎風板相連，另一端在M點與金屬桿相連。迎風板可在金屬桿上滑動，且與金屬桿接觸良好。定值電阻R=1.0Ω，電源的電動勢E=12V，內阻r=0.5Ω。閉合開關，沒有風吹時，*簧處於原長，電壓表的示數U1=9.0V，某時刻由於風吹迎風板，電壓表的示數變為U2=6.0V。（電壓表可看作理想表）求：

（1）金屬桿單位長度的電阻；

（2）此時作用在迎風板上的風力；

【回答】

設無風時金屬桿接入電路的電阻為R1，風吹時接入電路的電阻為R2，由題意得

⑴無風時：U1=      得R1=4.5Ω          

所以金屬桿單位長度的電阻 r=Ω/m=4.5Ω/m   

⑵有風時： U2=         得R2=1.5Ω  

此時，*簧長度L=m    Ks5u

壓縮量x=L0-L=（1-）m=m      

由平衡得此時風力：F=kx=120×=80N     

知識點：未分類

題型：綜合題