(2014•武汉模拟)为锻炼身体,小明利用所学物理知识设计了一个电子拉力计,图甲是原理图.硬质弹簧右端和金属滑片P固定在

(2014•武汉模拟)为锻炼身体,小明利用所学物理知识设计了一个电子拉力计,图甲是原理图.硬质弹簧右端和金属滑片P固定在一起(弹簧的电阻不计,P与R1间的摩擦不计).定值电阻R0=5Ω,a、b是一根长为5cm的均匀电阻丝,阻值Rab=25Ω,电源电压U=3.OV,电流表的量程为 O~0.6A,当不拉拉环时,金属滑片P刚好处于a端.已知该弹簧伸长的长度△L与所受拉力F间的关系如图乙所示.
(1)小明在电路中连入RO的目的是______.
(2)小明将电流表的表盘改为拉力计的表盘,当不拉拉环时,拉力计表盘上的零刻度应标在电流表表盘的______A处.
(3)通过计算说明,电流表表盘的0.6A处应标______牛.
美牙17 1年前 已收到1个回答 举报

wcb520 幼苗

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解题思路:(1)由图可知定值电阻R0与可变电阻Rab组成串联电路,当滑片P在b端时Rab=0,如果没有定值电阻R0将会造成电源短路;(2)当不拉拉环时,滑片P在a端时,R0与Rab串联,根据电阻的串联和欧姆定律求此时电路中的电流;(3)根据欧姆定律求出当电流表指针指在0.6A处时电路中的总电阻,根据电阻的串联求出这时R1接入电路中阻值,判断滑片的位置,从而知道弹簧伸长的长度△L,再根据图乙判断拉力的大小.

(1)小明在电路中连入R0的目的是保护电路,防止电流过大而烧坏电流表;
(2)当不拉拉环时,滑片P在a端时,R0与Rab串联,串联电路中总电阻等于各分电阻之和,根据欧姆定律可得,此时电流表的读数:
I=[U
R0+Rab=
3V/5Ω+25Ω]=0.1A;
(3)当电流表指针指在0.6A处时,电路中的总电阻:
R=[U/I′]=[3V/0.6A]=5Ω,
此时R1接入电路中阻值:
R1=R-R0=5Ω-5Ω=0.
即滑片处于b端,此时弹簧伸长的长度△L为5cm,从图乙中可知拉力为250N.
故答案为:(1)防止电流过大而烧坏电流表;(2)0.1;(3)250.

点评:
本题考点: 传感器在生产、生活中的应用.

考点点评: 本题考查了串联电路的特点和欧姆定律的应用,能否通过图甲准确判断定值电阻R0与可变电阻Rab的电路关系,了解滑片在不同位置时电路所处的状态,并转化成拉力所对应的示数是本题的解题关键.

1年前

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