Question

（8分）為鍛煉身體，小明利用物理知識設(shè)計了一個電子拉力計，圖甲是原理圖。硬質(zhì)彈簧右端和金屬滑片P固定在一起(彈簧的電阻不計，P與R1間的摩擦不計)。定值電阻R0 = 5Ω，a、b是一根長為5cm的均勻電阻絲，阻值R1最大值為25Ω，電源電壓U=3V，電流表的量程為 0～0.6A。則：

（1）（2分）小明在電路中連入R0的 目的

（2）（2分）當拉環(huán)不受拉力時，滑片P處于a端，求此時閉合開關(guān)后電流表的示數(shù)；

（3）（4分）已知該彈簧伸長的長度ΔL與所受拉力F間的關(guān)系如圖乙所示。閉合開關(guān)后，若電流表指針指在0.3A處，求作用在拉環(huán)上水平向右的拉力大小。

 

Answer 1

（1）防止電流過大而燒壞電流表(或保護電路)；（2）0.1A；(3)200N

【解析】

試題分析：（1）由上圖可知，如果沒有R0，當R1連入電路的阻值為零時，會造成電源短路，所以，電路中連入R0的 目的防止電流過大而燒壞電流表(或保護電路)；

（2）當拉環(huán)不受拉力時，滑片P處于a端，求此時閉合開關(guān)后電流表的示數(shù)為

I=U／（R0＋R1）＝3V／（5Ω＋25Ω）＝0.1A；

(3)閉合開關(guān)后，若電流表指針指在0.3A處，R1連入電路的阻值為R1／＝U/I－R0＝3V／0.3A－5Ω＝5Ω；

此時R1連入電路的長度為（5Ω／25Ω）×5cm＝1cm

彈簧伸長的長度為5cm－1cm＝4cm

由圖乙可知，則作用在拉環(huán)上水平向右的拉力大小為200N。

考點：歐姆定律