Question

為鍛煉身體，小明利用所學物理知識設計了一個電子拉力計，下圖是原理圖。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)。R0為定值電阻，a、b是一根長為6cm的均勻電阻絲。當不拉拉環時，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)隨著將拉環向右拉，P在c點時,電流表、電壓表的示數分別為0.4A、4V，P在d點時，電流表、電壓表的示數為0.6A、3V，則R0的阻值、電源電壓各為多少？

(3)設計中所用的彈簧，在一定的限度內，所受拉力與       成正比。

(4)若c、d間的長度為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的表盤,當不拉拉環時, 拉力計表盤上的零刻度應標在電流表表盤的             A處。

Answer 1

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

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

        P在d點時，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）