小强同学利用学过的物理知识设计了一个电子拉力计.图甲是其原理图．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.ab是一根长为5cm的均匀电阻丝.其阻值R1=25Ω.电源电压U=3V.电流表的量程为O-O.6A．小强的同桌提出了下列两个问题:(1)为什么要在电路中接入R0?(2)当拉环不受� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

精英家教网 > 初中物理 > 题目详情

（2008?萝岗区二模）小强同学利用学过的物理知识设计了一个电子拉力计，图甲是其原理图．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，ab是一根长为5cm的均匀电阻丝（电阻值与长度成正比），其阻值R₁=25Ω，电源电压U=3V，电流表的量程为O-O.6A．小强的同桌提出了下列两个问题：
（1）为什么要在电路中接入R₀？
（2）当拉环不受拉力时，滑片P处于a端，闭合开关S后电流表的读数是多少A？
小强的回答如下：
答：（1）其实R₀可有可无，我只是觉得接入R₀更好玩；（a）
（2）当拉环不受拉力时，闭合开关S后，根据欧姆定律，可计算得电流表的读数为：
I=

5Ω

=0.6A（b）
你认为小强的回答和计算都正确吗？若都正确请说明理由，若有错请指出并更正．
之后小强也向同桌提出了一个问题：
（3）我使用的弹簧伸长的长度△L与所受拉力F间的关系如图乙所示．请你计算一下，要使开关S闭合后，电流表指针指在O.3A处，作用在拉环上水平向右的拉力应是多大？

请你先判断小强的回答，再回答小强提出的问题．

分析：（1）由电路图可知，如果没有R₀，当拉力过大使ab电阻丝接入电路的电阻过小，电路中电流过大可能烧坏电流表．
（2）当拉环不受拉力时，ab接入电路的电阻丝最长，且与定值电阻串联，根据串联电路电阻特点和欧姆定律求出电流表的示数．
（3）根据欧姆定律求出R₀两端的电压，根据串联电路电压特点求出R₁两端的电压，再根据欧姆定律求出R₁接入电路部分的电阻，由电阻丝的电阻值与长度成正比，可知弹簧被拉长的长度，对照图乙，可知作用在拉环上的水平向右拉力的大小．

解答：解：（1）小强的回答不正确．电路中必须接入R₀，其目的是保护电流表．
（2）当拉环不受拉力时，滑片P处于a端，闭合开关S后电流表的读数应为
I=

R0+R1

5Ω+25Ω

=0.1A．
（3）当电流表读数为O.3A时，根据欧姆定律，可得R₀两端的电压为
U₀=I₁R₀=0.3A×5Ω=1.5V，
则R₁两端的电压为：U₁=U-U₀=3V-1.5V=1.5V，
故R₁接入电路部分的电阻R₁′=

1.5V

0.3A

=5Ω，
因电阻丝的电阻值与长度成正比，故可知弹簧被拉长的长度为
△L=

×（R₁-R₁′）=

5cm

25Ω

×20Ω=4cm，
对照图乙，可知作用在拉环上的水平向右的拉力为F=400N．

点评：能否通过图甲准确判断定值电阻R₀与可变电阻R_ab的电路关系，了解滑片在不同位置时电路所处的状态，并转化成拉力所对应的示数是本题的解题关键．

练习册系列答案

超能学典单元期中期末专题冲刺100分系列答案

期末100分冲刺卷系列答案

黄冈360度定制密卷系列答案

聚能闯关期末复习冲刺卷系列答案

年级	高中课程	年级	初中课程
高一	高一免费课程推荐！	初一	初一免费课程推荐！
高二	高二免费课程推荐！	初二	初二免费课程推荐！
高三	高三免费课程推荐！	初三	初三免费课程推荐！
更多初中、高中辅导课程推荐,点击进入>>