Question

小华同学为探究水流对不同形状物体的冲击力，设计了一个实验装置，如图甲所示。

 电源电压保持3Ｖ不变，电流表量程为0～1A，电阻不计，粗细均匀的电阻丝MN全长12㎝，总电阻为9Ω,它的阻值与其接入电路的长度成正比。水平光滑杆AB上套有弹簧，弹簧弹力与其伸长量x的关系如图乙所示，弹簧左端固定，右端连接有滑块，滑块与滑片P、物体Q通过硬杆相连。滑片与电阻丝始终保持良好接触。水流冲击力为零时，滑片P刚好与电阻丝左端相接触，此时电流表满偏。测量时，滑块稳定后，小华通过电流表示数可计算出物体受到的水流冲击力大小。

（1）电阻R_ｏ的阻值为多少？

（2）当电流表读数为0.5A时，物体所受的冲击力大小为多少？

 

Answer 1

（1）电流表满偏时，电流I=1A

     R₀=U/I=3V/1A=3Ω                                                    （2分)

   （2）电流为I＇=0.5A时

电阻丝电阻R=U/I^/-R₀=3V/0.5A-3Ω=3Ω                                  （1分)

接入电路的长度为4cm                                                 （1分）

由图知：F=Kx        K=4N/cm                                         （1分)

        x=4cm

则F=16N                                                             （1分)