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綜合實踐活動——研究制作風速儀【提出問題】風速是氣象觀測中的重要參數(shù)，常用風速儀測量。風速儀工作原理是什么？怎樣設計制作簡易風速儀呢？
【實地學習】同學們來到氣象館，了解了杯式風速儀的工作原理。如圖甲所示，質量較小的風杯可在360°任意方向的風力帶動下繞軸轉動，轉動時傳感器將風速轉換成輸出電流信號，再經系統(tǒng)處理后顯示出風速值。在測量范圍內電流隨風速增大而均勻增大。

杯式風速儀工作參數(shù)
量程	0.4～50m/s
輸出電流信號范圍	4～20mA
啟動風速	0.4m/s
電功率	≤0.48W

【設計制作】受到杯式風速儀工作原理的啟發(fā)，同學們設計并制作了簡易風速儀，其原理如圖乙所示。
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，無風時R₁受到的壓力為零，有風時迎風板受到的壓力能大小不變地傳遞給R₁，R₁的阻值隨壓力F大小變化的關系如圖丙所示。讀出電表示數(shù)，即可知此時的風速。
同學們通過查閱資料，知道了風壓是指單位面積上垂直于氣流方向的平面上所受風的壓力，風壓與風速的關系如下表。

風速v/（m?s-1）	2	4	6	10	12	16	24
風壓p/Pa	2.5	10	22.5	62.5	90	160	360

【進行實驗】迎風板是一塊面積為0.15m²的輕質薄板，測量時風始終垂直吹在迎風板上，記錄電表示數(shù)，發(fā)現(xiàn)風速增大，電流表示數(shù)隨著增大。
【交流評價】同學們從實驗制作、實驗效果等方面進行交流評價。
（1）關于文中杯式風速儀，下列說法不正確的是

D

D

。
A.風吹動風杯說明風具有能量
B.轉軸中使用軸承可減小摩擦
C.風杯用密度小的材料制成
D.能在60m/s風速下正常工作
（2）杯式風速儀正常工作20min,最多消耗

576

576

J的電能；某次杯式風速儀顯示風速為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若用此簡易風速儀測量16m/s的風速，則迎風板的面積至少需要

減小

減小

（選填“增大”或“減小”）

0.025

0.025

m²。
（4）對比文中杯式風速儀，簡易風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速大小。

（寫出一點即可）。