Question

（2008?海淀區二模）為鍛煉身體，小明利用所學物理知識設計了一個用電流表顯示拉力大小的電子拉力計，圖甲是原理圖．彈簧右端和金屬滑片P固定在一起，定值電阻R₀=5Ω，ab是一根長為5cm的均勻電阻絲，阻值R_ab=25Ω，電源兩端電壓U=4.0V恒定不變，電流表的量程為0～0.6A．當不拉拉環時，金屬滑片P剛好處于a端．已知該彈簧伸長的長度△L與所受拉力F間的關系如圖乙所示，彈簧的電阻及P與R_ab間的摩擦均不計，且P與電阻絲之間始終接觸良好．電流表表盤的0.4A處應標的拉力大小為

200

N．

Answer 1

分析：由圖可知定值電阻R₀與可變電阻R_ab組成串聯電路，電流表測電路中的電流；根據歐姆定律求出電路的總電阻，再根據電阻的串聯特點求出變阻器接入電路電阻的大小，再根據題意求出彈簧的伸長的長度，根據圖乙得出拉力的大小．

解答：解：當I=0.4A時，
電路中的總電阻R=

U

I

=

4V

0.4A

=10Ω，
電阻絲接入電路的電阻R_ab′=R-R₀=10Ω-5Ω=5Ω
因

Lab

Rab

=

L

R ′ ab

，即

5cm

25Ω

=

L

5Ω

，
解得L=1cm，
所以△L=L_ab-L=5cm-1cm=4cm，
由圖乙可知，F大小為200N
故答案為：200．

點評：能否通過圖甲準確判斷定值電阻R0與可變電阻Rab的電路關系，了解滑片在不同位置時電路所處的狀態，并轉化成拉力所對應的示數是本題的解題關鍵．