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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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    图14-2-7

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    图14-2-7

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    图14-2-7

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    图14-2-7

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