Question

（08广西南宁）为锻炼身体，小刚利用所学物理知识设计了一个电子拉力计，如图16甲是其原理  图。硬质弹簧上端和金属滑片P固定在一起(弹簧的电阻不计，P与R接触良好且摩擦不  计)。定值电阻R₀=5Ω，R是一根长为5cm的均匀电阻线(阻值跟长度成正比)，其最大阻值为25Ω，电源电压为3V，电压表的量程为0～3V，当不拉拉环时，金属滑片P刚好处于b端。已知该弹簧伸长的长度△L与所受拉力F间的关系如图16乙所示。求：

    (1)小刚要把电压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  应标在电压表表盘的多少伏处?

(2)闭合开关，当电压表的指针指在1.5V时，电阻线接入电路中的电阻值为多少欧?此时，作用在拉环上竖直向上的拉力为多少牛?

Answer 1

I=U/R=3V/( 2 5Ω)=0.1A………………1分 U0=IR0=0.5V…2分（其他解法正确的也给分，共3分） (2) I=U0/R0=0.3A…………………………………1分 R1=U1/I=(U-U0)/I=(3V-1.5V)/0.3A=5Ω…………2分（其他解法正确的也给分，共3分） LR=5cmⅹ5Ω/25Ω=1cm △L=5cm-1cm= 4 cm ∴F=400牛……………………………………2分