Question

為鍛煉身體,小華利用所學(xué)物理知識設(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是一根長為5cm的均勻電阻絲，阻值R₁ = 25Ω，電源電壓U=3V，電流表的量程為O～0.6A。則：
⑴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)；
⑵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0.2A處，求作用在拉環(huán)上水平向右的拉力大小。

Answer 1

（1）0.1A （2）150N

試題分析：如圖所示，電路是串聯(lián)電路，所以當(dāng)拉環(huán)不受外力時(shí)，P在a端：電路中的總電阻R_總=R₀ + R₁ = 25Ω+5Ω=30Ω，所以電路中的電流為：；
（2）當(dāng)I′=0.3A時(shí)，R_總′=
R₁′=R_總′-R₀=15Ω-5Ω=10Ω，當(dāng)R₁連入電路的電阻是10Ω時(shí)，根據(jù) ，所以R₁連入電路中的長度為2cm，所以滑片P向右移動了3cm，所以根據(jù)圖像拉力為150N。
點(diǎn)評：理解由于滑片的移動，當(dāng)連入電阻最小時(shí)，電流表的示數(shù)最大；當(dāng)連入電阻最大時(shí)，電流表的示數(shù)最小，會在不同狀態(tài)下利用歐姆定律是關(guān)鍵