Question

為了鍛煉身體，小莉設計了一個電子拉力計，試圖用電壓表的示數(shù)表示出拉力的大小，原理如圖13（甲）所示。其中，電源電壓U=12V；電壓表的量程為3V；R₀=10Ω；R₁是一根均勻電阻線（電阻值與長度成正比），總長為10cm，總電阻為50Ω；彈簧右端固定金屬片P，并連接拉環(huán)，P與R₁的左端拉觸，當拉環(huán)受到拉力作用時，彈簧伸長并帶動P在R₁上滑動，彈簧伸長的長度△L與所受拉力F的關系如圖13（乙）所示，彈簧能承受足夠大拉力，其電阻值不計。

（1）該電子拉力計能測量的最大拉力是多少？

（2）為了使電子拉力計能測量的最大拉力達到600N，在保持其它元件不變的情況下，R₀應改用多大阻值的電阻？

Answer 1

（1）電路中的電流：

當電壓表的示數(shù)為最大值時：

滑片P滑過的電阻線的阻值為：

電阻線的阻值與長度的比值：

滑片P滑過的長度，即彈簧伸長的長度：

由乙圖可知當時，F(xiàn)=300N，即為電子拉力計最大測量值

（2）拉力為600N時，由乙圖可知（1分）

則滑片P滑過的電阻線的電阻：

此時電壓表示數(shù)為最大值

則電路中的電流為：

由　　　　 解得：