Question

（2011?鞍山）小偉設計了一個電子拉力器，甲圖為其原理圖．硬質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）．定值是阻R₀=5Ω，ab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0～0.6A．求：
（1）閉合開關S后，若拉環不受拉力（即P處于a端），電流表的讀數為多少A？
（2）已知該彈簧伸長的長度△L與所受拉力F間的關系如乙圖所示．則當開關S閉合后，作用在拉環上水平向右的拉力為400N時，電流表的讀數為多少A？

Answer 1

分析：分析滑片P在a端（電阻全連入為25Ω）時的電路組成，利用歐姆定律求解，若知道作用在拉環上水平向右的拉力，由坐標圖可知，接入電路電阻絲的阻值，根據歐姆定律求出電路中的電流．

解答：解：（1）拉環不受外力時，P在a端：I=

U

R

=

3V

R0+R1

=

3V

5Ω+25Ω

=0.1A；
（2）由坐標圖可知，當F=400N時，△L=4cm；
接入電路電阻絲的阻值R₁′=

△L

L

R₁=

1

5

×25Ω=5Ω，
電路中的電流：I′=

U

R總

=

U

R ′ 1 +R0

=

3V

5Ω+5Ω

=0.3A，
即電流表的示數為0.3A．
答：（1）當拉環不受拉力時電流表的示數為0.1A；
（2）當作用在拉環上水平向右的拉力為400N時，電流表的讀數為0.3A．

點評：理解由于滑片的移動，當連入電阻最小時，電流表的示數最大；當連入電阻最大時，電流表的示數最小，會在不同狀態下利用歐姆定律是關鍵．