Question

（8分）為鍛煉身體，小明利用物理知識(shí)設(shè)計(jì)了一個(gè)電子拉力計(jì)，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(jì)，P與R1間的摩擦不計(jì))。定值電阻R0 = 5Ω，a、b是一根長(zhǎng)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(dāng)拉環(huán)不受拉力時(shí)，滑片P處于a端，求此時(shí)閉合開關(guān)后電流表的示數(shù)；

（3）（4分）已知該彈簧伸長(zhǎng)的長(zhǎng)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(hù)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(dāng)R1連入電路的阻值為零時(shí)，會(huì)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(hù)電路)；

（2）當(dāng)拉環(huán)不受拉力時(shí)，滑片P處于a端，求此時(shí)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(shí)R1連入電路的長(zhǎng)度為（5Ω／25Ω）×5cm＝1cm

彈簧伸長(zhǎng)的長(zhǎng)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(diǎn)：歐姆定律