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綜合實踐活動——研究制作風(fēng)速儀【提出問題】風(fēng)速是氣象觀測中的重要參數(shù)，常用風(fēng)速儀測量。風(fēng)速儀工作原理是什么？怎樣設(shè)計制作簡易風(fēng)速儀呢？
【實地學(xué)習(xí)】同學(xué)們來到氣象館，了解了杯式風(fēng)速儀的工作原理。如圖甲所示，質(zhì)量較小的風(fēng)杯可在360°任意方向的風(fēng)力帶動下繞軸轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)動時傳感器將風(fēng)速轉(zhuǎn)換成輸出電流信號，再經(jīng)系統(tǒng)處理后顯示出風(fēng)速值。在測量范圍內(nèi)電流隨風(fēng)速增大而均勻增大。
| 杯式風(fēng)速儀工作參數(shù) | |
| 量程 | 0.4～50m/s |
| 輸出電流信號范圍 | 4～20mA |
| 啟動風(fēng)速 | 0.4m/s |
| 電功率 | ≤0.48W |
電源為恒流源，能始終提供大小恒定的電流，電流表量程為0～0.6A，R0為10Ω的定值電阻，R1為壓力傳感器，無風(fēng)時R1受到的壓力為零，有風(fēng)時迎風(fēng)板受到的壓力能大小不變地傳遞給R1，R1的阻值隨壓力F大小變化的關(guān)系如圖丙所示。讀出電表示數(shù)，即可知此時的風(fēng)速。
同學(xué)們通過查閱資料，知道了風(fēng)壓是指單位面積上垂直于氣流方向的平面上所受風(fēng)的壓力，風(fēng)壓與風(fēng)速的關(guān)系如下表。
| 風(fēng)速v/（m?s-1） | 2 | 4 | 6 | 10 | 12 | 16 | 24 |
| 風(fēng)壓p/Pa | 2.5 | 10 | 22.5 | 62.5 | 90 | 160 | 360 |
【交流評價】同學(xué)們從實驗制作、實驗效果等方面進行交流評價。
（1）關(guān)于文中杯式風(fēng)速儀，下列說法不正確的是
D
D
。A.風(fēng)吹動風(fēng)杯說明風(fēng)具有能量
B.轉(zhuǎn)軸中使用軸承可減小摩擦
C.風(fēng)杯用密度小的材料制成
D.能在60m/s風(fēng)速下正常工作
（2）杯式風(fēng)速儀正常工作20min,最多消耗
576
576
J的電能；某次杯式風(fēng)速儀顯示風(fēng)速為31.4m/s,則輸出的電流信號為 14
14
mA。（3）實驗中，讀出簡易風(fēng)速儀中電流表示數(shù)為0.4A，電壓表示數(shù)為8V。
①R1=
20
20
Ω，所測的風(fēng)速=8
8
m/s；②恒流源提供
1.2
1.2
A的恒定電流；③若用此簡易風(fēng)速儀測量16m/s的風(fēng)速，則迎風(fēng)板的面積至少需要
減小
減小
（選填“增大”或“減小”） 0.025
0.025
m2。（4）對比文中杯式風(fēng)速儀，簡易風(fēng)速儀存在的不足之處有：
在讀取電表讀數(shù)時存在誤差，不能十分準確的測出風(fēng)速大小。
在讀取電表讀數(shù)時存在誤差，不能十分準確的測出風(fēng)速大小。
（寫出一點即可）。【答案】D；576；14；20；8；1.2；減??；0.025；在讀取電表讀數(shù)時存在誤差，不能十分準確的測出風(fēng)速大小。
【解答】
【點評】
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發(fā)布：2024/7/25 8:0:9組卷：1296引用：3難度：0.4
相似題
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1．某工廠生產(chǎn)一批零件，對零件表面粗糙程度的一致性有較高要求，驗收時需要進行表面粗糙程度測試。小明設(shè)計如圖甲所示裝置，用于比較零件表面粗糙程度。壓敏電阻R1的阻值與壓力關(guān)系如下表所示；絕緣杠桿AB可以繞O點轉(zhuǎn)動，A端通過連桿與壓敏電阻R1接觸，B端與輕質(zhì)彈簧相連，OA：OB=l：1；彈簧受到的拉力F與伸長x的關(guān)系如圖乙所示，彈簧右端連接滑片P和吸盤；R2是水平放置的、粗細均勻的電阻棒，長度L為40厘米，總電阻為12歐。使用前，滑片P恰好位于R2左端，使用時，先用吸盤將零件“粘住”，再用水平力向右拉動木板，待零件穩(wěn)定時讀出電壓表示數(shù)，用電壓表示數(shù)來判斷零件表面越粗糙程度。（導(dǎo)線對杠桿AB沒有力的作用，彈簧電阻忽略不計。）
（1）將吸盤壓在零件表面，排出內(nèi)部空氣，吸盤和零件就會“粘住”，這主要是 的作用。壓力（牛） 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 壓敏電阻R1阻值（歐） 12 18 24 30 36 42
（2）已知電源電壓為6伏，單個零件質(zhì)量為200克，若要求該批次零件在木板上的滑動摩擦力不大于零件重力的0.2倍，請通過計算說明判斷零件合格的電壓表示數(shù)范圍。
（3）小明用該裝置分別測試相同體積的鐵塊和銅塊，多次實驗示數(shù)均相同，已知：鐵塊密度為7.9克/厘米3，銅塊的密度為8.9克/厘米3。請判斷哪個物體底部較粗糙并說明理由。發(fā)布：2024/11/3 8:0:2組卷：85引用：2難度：0.4 -
2．隨著社會的發(fā)展和科技的進步，電路元件在各行得到廣泛的應(yīng)用，其中熱敏電阻就是其中之一。熱敏電阻的阻值會隨溫度的改變而改變。圖甲是用熱敏電阻測量環(huán)境溫度的電路，電路中電流表的量程為0～0.02A，滑動變阻器R的銘牌上標有“150Ω 0.3A”字樣。Rt為熱敏電阻，其阻值隨環(huán)境溫度變化關(guān)系如圖乙所示，電源電壓保持不變。請完成下列小題：
（1）將此電路放入溫度為20℃的環(huán)境中，閉合開關(guān)S，調(diào)節(jié)滑片P，使滑動變阻器接入電路的電阻R=100Ω，此時電流表的讀數(shù)為0.01A，求電源電壓；
（2）若環(huán)境溫度為40℃時，要保證整個電路元件的安全，求滑動變阻器的變化范圍；
（3）此電路能測量的最高環(huán)境溫度為多少？發(fā)布：2025/1/1 17:30:4組卷：4673引用：84難度：0.5 -
3．閱讀短文，回答問題。
熱敏電阻溫度表
導(dǎo)體容易導(dǎo)電，絕緣體不容易導(dǎo)電。有一些材料，導(dǎo)電能力介于導(dǎo)體和絕緣體之間，稱做半導(dǎo)體，除了導(dǎo)電能力外，半導(dǎo)體還有許多特殊的電學(xué)性能，使它獲得了多方面的重要應(yīng)用。有的半導(dǎo)體，在受熱后電阻迅速減??；反之，電阻隨溫度的降低而迅速的增大。利用這種半導(dǎo)體可以做成體積很小的熱敏電阻。熱敏電阻可以用來測量很小范圍內(nèi)的溫度變化，反應(yīng)快，而且精度高。
（1）如果將熱敏電阻與電源、電流表連成一個電路（如圖甲所示），其它因素不變，只要熱敏電阻所在區(qū)域的溫度降低，電路中電流將變（填“大”或“小”）。
（2）上述電路中，我們將電流表中的電流刻度盤換成相應(yīng)的溫度刻度盤，就能直接顯示出熱敏電阻附近的溫度值。如果刻度盤正中的溫度刻度值為20℃，如圖乙所示，則15℃的刻度應(yīng)在20℃的邊（填“左”或“右”）。
（3）熱敏電阻受熱時電阻迅速減小，當溫度接近一個標準大氣壓下水的沸點時，可能減小為1Ω以下，在用如圖甲所示的溫度表測量供暖系統(tǒng)中的鍋爐水溫時，請你對電路提出一個有效的改善措施：。（開放性試題，答案合理即可）發(fā)布：2024/11/17 8:0:1組卷：71引用：4難度：0.5
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