Question

（1）用游标上有50个小的等分刻度的游标卡尺测量一工件的直径，测量结果如图1所示，此工件的直径为

2.642

cm．

（2）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2A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R₁=25Ω，电源电压恒定U=3V，电流表的量程为 O～0.6A．
①小明在电路中连入R₀的目的是

防止电流过大而烧坏电流表（或答保护电路）

．
②当拉环不受拉力时，滑片P处于a端，闭合开关后电流表的读数为

0.1

A．
③已知该弹簧伸长的长度△L与所受拉力F间的关系如图2B所示．开关S闭合后，当电流表指针指在0.3A处，作用在拉环上水平向右的拉力为

400

N．

Answer 1

分析：（1）游标卡尺读数的方法是主尺读数加上游标读数，不需估读；
（2）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，若知道电流表的示数，根据欧姆定律可求R₁连入的阻值再根据图乙找出拉力大小．

解答：解：（1）游标卡尺的主尺读数为26mm，游标尺上第21刻度与主尺上某一刻度对齐，故其读数为0.02×21mm=0.42mm，所以最终读数为：26mm+0.42mm=26.42mm=2.642cm．
（2）①防止电流过大而烧坏电流表（或答保护电路）；                 
②闭合开关后电流表的读数为I=

U

R0+R1

=

3

5+25

A=0.1A； 
③当电流为0.3A时变阻器连入电路中的电阻为：
R₁=R-R₀=

U

I

-R₀=

3V

0.3A

-5Ω=5Ω
连入电路中的电阻线长度为L′=

5Ω

25Ω

×5cm=1cm
则弹簧的伸长量为△L=5cm-1cm=4cm
由图象可知拉力F=400N．
故答案为：（1）2.642；（2）①防止电流过大而烧坏电流表（或答保护电路）；②0.1；③400．

点评：解决第1题的关键掌握游标卡尺的读数方法，知道游标卡尺读数的方法是主尺读数加上游标读数，不需估读；
第2题要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．