Question

（2008?海淀區(qū)二模）為鍛煉身體，小明利用所學(xué)物理知識(shí)設(shè)計(jì)了一個(gè)用電流表顯示拉力大小的電子拉力計(jì)，圖甲是原理圖．彈簧右端和金屬滑片P固定在一起，定值電阻R₀=5Ω，ab是一根長(zhǎng)為5cm的均勻電阻絲，阻值R_ab=25Ω，電源兩端電壓U=4.0V恒定不變，電流表的量程為0～0.6A．當(dāng)不拉拉環(huán)時(shí)，金屬滑片P剛好處于a端．已知該彈簧伸長(zhǎng)的長(zhǎng)度△L與所受拉力F間的關(guān)系如圖乙所示，彈簧的電阻及P與R_ab間的摩擦均不計(jì)，且P與電阻絲之間始終接觸良好．電流表表盤的0.4A處應(yīng)標(biāo)的拉力大小為

200

N．

Answer 1

分析：由圖可知定值電阻R₀與可變電阻R_ab組成串聯(lián)電路，電流表測(cè)電路中的電流；根據(jù)歐姆定律求出電路的總電阻，再根據(jù)電阻的串聯(lián)特點(diǎn)求出變阻器接入電路電阻的大小，再根據(jù)題意求出彈簧的伸長(zhǎng)的長(zhǎng)度，根據(jù)圖乙得出拉力的大�。�

解答：解：當(dāng)I=0.4A時(shí)，
電路中的總電阻R=

U

I

=

4V

0.4A

=10Ω，
電阻絲接入電路的電阻R_ab′=R-R₀=10Ω-5Ω=5Ω
因

Lab

Rab

=

L

R ′ ab

，即

5cm

25Ω

=

L

5Ω

，
解得L=1cm，
所以△L=L_ab-L=5cm-1cm=4cm，
由圖乙可知，F(xiàn)大小為200N
故答案為：200．

點(diǎn)評(píng)：能否通過圖甲準(zhǔn)確判斷定值電阻R0與可變電阻Rab的電路關(guān)系，了解滑片在不同位置時(shí)電路所處的狀態(tài)，并轉(zhuǎn)化成拉力所對(duì)應(yīng)的示數(shù)是本題的解題關(guān)鍵．