问题
计算题
图甲是某班科技小组设计的风力测定装置示意图，图乙是其电路图。电阻R'随风力变化关系如图丙所示。已知电源电压恒为9V，定值电阻R0=2Ω，电压表量程为0 ～3V 。使用该装置测定风力，则
（1 ）电阻R'的阻值随风力的增大怎样变化？
（2）求无风时电压表的示数。
（3）如果保持电压表量程不变，且只能在电路中增加一个电阻R ，使该装置能测量的最大风力增加到900N，计算电阻R的阻值，并说明其连接方式。
（4）计算改装后该装置电路总功率的变化范围。（计算结果保留一位小数）
答案
解：
（1）R' 随风力增大而减小 ；
（2）由图丙可知，无风时 R'=16Ω，
根据R0/R'=U0/ （U-U0 ）
得U0=（9-U0 ）× 2/16 =1V
（3）保持电压表量程不变，即U0=3V
当风力增加到900N 时，由图丙可知R'=1 Ω
（运用第2 问中的计算方法，算得电路中R0两端的电压为6V ）
应在电路中串联一个电阻R ，
由（R'+R ）/R0= （U-U0 ）/U0
（1+R）/2=（9-3）/3
解得R= 3Ω
（4 ）P最小=U2/R最大=（9V ）2/（2Ω+3Ω+16Ω）=3.9W
P最大=U2/R最小=（9V）2/（2Ω+3Ω+1Ω）=13.5W
