Question

【题目】为了锻炼身体，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=10Ω，a、b是一根长为5cm的均匀电阻丝，阻值R1=50Ω，电源电压U=6V，电流表的量程为0～0.6A．

（1）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是A．
（2）小明在电路中连入R0的目的是 ．
（3）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．通过计算说明，开关S闭合后，当电流表指针指在0.2A处，作用在拉环上水平向右的拉力为多大？

Answer 1

【答案】
（1）0.1
（2）保护电路
（3）

解：当电流表指针指在0.2A时，电路中的电阻：

R= = =30Ω，

R1连入电路中的电阻值：

R1′=R﹣R0=30Ω﹣10Ω=20Ω，

因a、b是一根长为5cm的均匀电阻丝，阻值为50Ω，

所以，弹簧伸长的长度：

△L= （50Ω﹣20Ω）=3cm，

由图乙知，作用在拉环上的力F=300N

答：当电流表指针指在0.2A处，作用在拉环上水平向右的拉力为300N

【解析】解：（1）当拉环不受拉力时，滑片P处于a端，接入电路中的电阻最大，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，电路中的电流：
I= = =0.1A；
⑵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，
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；
【考点精析】本题主要考查了欧姆定律及其应用的相关知识点，需要掌握欧姆定律的应用： ① 同一个电阻，阻值不变，与电流和电压无关 但加在这个电阻两端的电压增大时，通过的电流也增大．（R=U/I） ② 当电压不变时，电阻越大，则通过的电流就越小．（I=U/R） ③ 当电流一定时，电阻越大，则电阻两端的电压就越大．（U=IR）才能正确解答此题．