Question

【題目】為了鍛煉身體，小明利用所學物理知識設計了一個電子拉力計，圖甲是原理圖．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）．定值電阻R0=10Ω，a、b是一根長為5cm的均勻電阻絲，阻值R1=50Ω，電源電壓U=6V，電流表的量程為0～0.6A．

（1）當拉環不受拉力時，滑片P處于a端，閉合開關后電流表的讀數是A．
（2）小明在電路中連入R0的目的是 ．
（3）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．通過計算說明，開關S閉合后，當電流表指針指在0.2A處，作用在拉環上水平向右的拉力為多大？

Answer 1

【答案】
（1）0.1
（2）保護電路
（3）

解：當電流表指針指在0.2A時，電路中的電阻：

R= = =30Ω，

R1連入電路中的電阻值：

R1′=R﹣R0=30Ω﹣10Ω=20Ω，

因a、b是一根長為5cm的均勻電阻絲，阻值為50Ω，

所以，彈簧伸長的長度：

△L= （50Ω﹣20Ω）=3cm，

由圖乙知，作用在拉環上的力F=300N

答：當電流表指針指在0.2A處，作用在拉環上水平向右的拉力為300N

【解析】解：（1）當拉環不受拉力時，滑片P處于a端，接入電路中的電阻最大，
因串聯電路中總電阻等于各分電阻之和，
所以，電路中的電流：
I= = =0.1A；
⑵當滑片P在b端時Rab=0，如果沒有定值電阻R0將會造成電源短路，
小明在電路中連入R0的目的是防止電流過大而燒壞電流表；
【考點精析】本題主要考查了歐姆定律及其應用的相關知識點，需要掌握歐姆定律的應用： ① 同一個電阻，阻值不變，與電流和電壓無關 但加在這個電阻兩端的電壓增大時，通過的電流也增大．（R=U/I） ② 當電壓不變時，電阻越大，則通過的電流就越小．（I=U/R） ③ 當電流一定時，電阻越大，則電阻兩端的電壓就越大．（U=IR）才能正確解答此題．