(2013?宝应县一模)我校物理课外兴趣小组同学为发展可再生绿色能源.小明等几位同学对风力的研究产生了
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时间:2024-08-17 08:19:02
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(2013?宝应县一模)我校物理课外兴趣小组同学为发展可再生绿色能源.小明等几位同学对风力的研究产生了【专家解说】:解答:即:(1)无风时,定值电阻R0与电阻丝的最大阻值串联,由欧
【专家解说】:解答:即:(1)无风时,定值电阻R0与电阻丝的最大阻值串联,
由欧姆定律可得,电路中的总电阻:
R总=UI=12V0.15A=80Ω,
∵串联电路中的总电阻等于各分电阻之和,
∴定值电阻的阻值:
R0=R总-RAB=80Ω-60Ω=20Ω;
(2)∵电阻丝均匀,
∴金属细杆OP绕悬挂点O偏转到距离电阻丝的B端16cm处,接入电路中的电阻:
R′=20cm?16cm20cm×60Ω=12Ω,
此时电路消耗的总功率:
P=U2R0+R′=(12V)220Ω+12Ω=4.5W;
(3)球P所受风力F风的力臂,如下图所示:
∵△ABO∽△PEO;
∴PEAB=EOBO
∴PEEO=ABBO=20cm10cm=21,
∵金属细杆OP平衡,以O为支点;
则根据杠杆平衡条件可得:
F风=LGL风G=PEEOG=21×4N=8N.
答:(1)定值电阻R0为20Ω;
(2)若金属细杆OP绕悬挂点O偏转到距离电阻丝的B端16cm处,此时电路消耗的总功率是4.2W;
(3)当金属细杆OP滑到A点时圆球P受的风力是8N.
由欧姆定律可得,电路中的总电阻:
R总=UI=12V0.15A=80Ω,
∵串联电路中的总电阻等于各分电阻之和,
∴定值电阻的阻值:
R0=R总-RAB=80Ω-60Ω=20Ω;
(2)∵电阻丝均匀,
∴金属细杆OP绕悬挂点O偏转到距离电阻丝的B端16cm处,接入电路中的电阻:
R′=20cm?16cm20cm×60Ω=12Ω,
此时电路消耗的总功率:
P=U2R0+R′=(12V)220Ω+12Ω=4.5W;
(3)球P所受风力F风的力臂,如下图所示:
∵△ABO∽△PEO;
∴PEAB=EOBO
∴PEEO=ABBO=20cm10cm=21,
∵金属细杆OP平衡,以O为支点;
则根据杠杆平衡条件可得:
F风=LGL风G=PEEOG=21×4N=8N.
答:(1)定值电阻R0为20Ω;
(2)若金属细杆OP绕悬挂点O偏转到距离电阻丝的B端16cm处,此时电路消耗的总功率是4.2W;
(3)当金属细杆OP滑到A点时圆球P受的风力是8N.
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