Question

為鍛煉身體，小明利用所學(xué)物理知識(shí)設(shè)計(jì)了一個(gè)電子拉力計(jì)，下圖是原理圖。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))。R0為定值電阻，a、b是一根長(zhǎng)為6cm的均勻電阻絲。當(dāng)不拉拉環(huán)時(shí)，金屬滑片P剛好處于a端。

(1)小明在電路中連入RO的目的是                                         ；

(2)隨著將拉環(huán)向右拉，P在c點(diǎn)時(shí),電流表、電壓表的示數(shù)分別為0.4A、4V，P在d點(diǎn)時(shí)，電流表、電壓表的示數(shù)為0.6A、3V，則R0的阻值、電源電壓各為多少？

(3)設(shè)計(jì)中所用的彈簧，在一定的限度內(nèi)，所受拉力與       成正比。

(4)若c、d間的長(zhǎng)度為2cm，則R1的最大阻值為多少？

(5)小明將電流表的表盤改為拉力計(jì)的表盤,當(dāng)不拉拉環(huán)時(shí), 拉力計(jì)表盤上的零刻度應(yīng)標(biāo)在電流表表盤的             A處。

Answer 1

 （1）保護(hù)電路，避免因電流過(guò)大損壞電流表。                   （1分）

 （2）P在c點(diǎn)時(shí)，U電源=Uc+Ic·R0，即U電源=4V+0.4A·R0    ①     （1分）

        P在d點(diǎn)時(shí)，U電源=Ud+Id·R0，即U電源=3V+0.6A·R0    ②      （1分）

        由①、②式得， U電源=6V                                  （1分）

R0 =5Ω                                   （1分）

   （3）伸長(zhǎng)量      （1分）

   （4）Rcd=Rc- Rd=4V/0.4A- 3V/0.6A=5Ω                      （1分）

        Rcd/ R1=Lcd/Lab   即：5Ω/ R1=2cm/6cm     R1=15Ω      （2分）

    (5)I=U/( R0+ R1)=6V/(15Ω+5Ω)=0.3A                        （1分）