如图14-2-7所示是一种测定风作用力的仪器原理图.P为金属球.悬挂在一细长金属丝下面.O是悬点.R0是保护电阻.CD是水平放置的光滑电阻丝.与细金属丝始终保持良好接触.无风时.金属丝与电阻丝在C点接触.此时?示数为I0,有风时金属丝将偏转一角度.角θ与风力大小有关.设风力方向水平向左.OC=h,CD=L.金属球质量为m.电阻丝单位长度的阻值为k.电源内电阻和金属丝电阻不� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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如图14-2-7所示是一种测定风作用力的仪器原理图，P为金属球，悬挂在一细长金属丝下面，O是悬点，R₀是保护电阻，CD是水平放置的光滑电阻丝，与细金属丝始终保持良好接触.无风时，金属丝与电阻丝在C点接触，此时?示数为I₀；有风时金属丝将偏转一角度，角θ与风力大小有关.设风力方向水平向左，OC=h,CD=L，金属球质量为m，电阻丝单位长度的阻值为k，电源内电阻和金属丝电阻不计，金属丝偏角为θ时，

的示数为I′，此时风力为F.试写出：

图14-2-7

(1)F与θ的关系式.

(2)F与I′的关系式.

解析：(1)有风力时，对金属球P，受力如图所示

F=F₁·sinθ ①

mg=F₁·cosθ ②

所以F=mgtanθ. ③

(2)无风时，电路中U=I₀(R₀+kL) ④

有风时，电路中

U=I′(R₀-kL′) ⑤

L′=L-h·tanθ ⑥

由④⑤⑥解出F=(R₀+kL)·(I′-I₀).

答案：(1)F=mgtanθ (2)F=(R₀+kL)·(I′-I₀)

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