Question

小伟设计了一个电子拉力器，甲图为其原理图．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）．定值是阻R₀=5Ω，ab是一根长为5cm的均匀电阻丝，阻值R₁=25Ω，电源电压U=3V，电流表的量程为0～0.6A．求：
（1）闭合开关S后，若拉环不受拉力（即P处于a端），电流表的读数为多少A？
（2）已知该弹簧伸长的长度△L与所受拉力F间的关系如乙图所示．则当开关S闭合后，作用在拉环上水平向右的拉力为400N时，电流表的读数为多少A？

Answer 1

解：（1）拉环不受外力时，P在a端：I====0.1A；
（2）由坐标图可知，当F=400N时，△L=4cm；
接入电路电阻丝的阻值R₁′=R₁=×25Ω=5Ω，
电路中的电流：I′====0.3A，
即电流表的示数为0.3A．
答：（1）当拉环不受拉力时电流表的示数为0.1A；
（2）当作用在拉环上水平向右的拉力为400N时，电流表的读数为0.3A．
分析：分析滑片P在a端（电阻全连入为25Ω）时的电路组成，利用欧姆定律求解，若知道作用在拉环上水平向右的拉力，由坐标图可知，接入电路电阻丝的阻值，根据欧姆定律求出电路中的电流．
点评：理解由于滑片的移动，当连入电阻最小时，电流表的示数最大；当连入电阻最大时，电流表的示数最小，会在不同状态下利用欧姆定律是关键．