研究型小组设计了图示的实验测量球形物体所受风力大小，其中CD是水平放置的长40cm的光滑均匀电阻丝阻值为20Ω．一质量和电阻均不计的细长金属丝一端固定于O点，另一端悬挂小球P，无风

Question

研究型小组设计了图示的实验测量球形物体所受风力大小，其中CD是水平放置的长40cm的光滑均匀电阻丝阻值为20Ω．一质量和电阻均不计的细长金属丝一端固定于O点，另一端悬挂小球P，无风时细金属丝处于竖直位置，恰与电阻丝在C点接触，OC长20cm．当风从球右侧水平吹来时，细金属丝左偏（图中虚线所示），此时电压表有读数．已知电源电压4V，电压表接在O，C二点（图中接触均良好），所用量程为3V，球P的重力为10N．
（1）当细金属丝与竖直方向夹角为45°角时，水平风力大小为多少？此时电压表示数为多少？
（2）用该装置能够测量的水平风力大小在哪个范围？___
（3）当风力大小不变，方向向下发生一定偏转时（偏转角度小于90度），电压表的示数___．（填“变大”、“变小”或“不变”）

Answer 1

（1）当细金属丝与竖直方向夹角为45°角时，对金属球受力分析如右图所示：由平衡条件得：F=F1sinθ，G=F1cosθ，即：F=Gtanθ=10N×1=10N；电路中的电流：I=URCD=4V20Ω=0.2A，OP右侧部分电阻丝的长度：l右=lOC×ta...