某项目化学习小组设计了一台简易风速仪测量学校操场风速,其工作原理如图甲所示。装有挡风板和滑片P的轻质滑块与轻质弹簧套在滑杆MN上,弹簧左端固定,右端与滑块相连。均匀电阻丝AB长为20厘米,阻值25欧姆,电源电压U
0恒为9伏,保护电阻R
0为5欧姆,电压表量程为0~3伏特。弹簧弹力F与弹簧长度改变量x的关系如图乙。无风时,滑片P在A处。有风时,滑片移动,稳定后读出电压表示数,并计算出相应的压力,再根据小组自定义的表格,判断风级。
操场风速 | 等级0 | 等级1 | 等级2 | 等级3 | 等级4 |
压力/N | 0~1 | 1~5 | 5~10 | 10~15 | 15·20 |
说明:测量时保证风垂直吹在挡风板上,不计一切摩擦阻力。