Question

(2007，成都，6)小陈同学所在的物理兴趣小组，利用所学知识设计了一个简易电子拉力计，图甲是其原理图，该装置中电流表的示数可以显示拉力的大小．他们最初选用的主要器材及其规格是：

A．电池组(能够提供6V恒定不变的电压)

B．电流表(量程为0～0.6A)

C．定值电阻(电阻为10Ω)

D．硬电阻丝R(长度为1cm，总电阻为50Ω，电阻随长度均匀变化；滑片P与R接触良好且摩擦不计)

E．硬质弹簧(导电性能良好，电阻不计；能承受的最大拉力是150N，当拉力小于150N时，其伸长量Δl与所受拉力F的关系图线见图乙)

(1)该拉力计能够测量出的最大拉力是________N．

(2)为了增大拉力的测量范围，小陈他们又找来了如图丙所示的一个定滑轮、一个滑轮组和一个杠杆，另有绕线若干．

①小陈他们已安好定滑轮，请你再选用图丙中的滑轮组或杠杆在图丁的虚线框中进行适当的连接，并画出拉环的位置，使测力计拉力的测量范围变为原来的三倍(若需要文字说明，请写在图丁下方的空白处)．

②在你新设计的拉力计中，电流表表盘上0.3A处应标________N．

Answer 1

答案：略
解析：

(1)100 (2)①如下图 ②240 本题是一道难度较大的综合题，涉及到力学和电学等知识点，解题时需要正确分析电路特点和图像所表示的物理意义．(1)因硬电阻的长度是1cm，则弹簧的最大伸长量为1cm，由图像可知，能测出的最大拉力为100N．(2)增大拉力的测量范围就是利用简单机械能省力特点进行组装滑轮组或杠杆，如图所示．(3)当电路中的电流为0.3A时，电路中的总电阻为R=U/I=6V/0.3A=20Ω，因此硬电阻连入电路的电阻为20Ω－10Ω=10Ω，即弹簧需伸长0.8cm，由图像可知，此时的拉力为80N，因量程增大为原来的3倍，所以在新设计的拉力计中，0.3A处应标80N×3=240N．