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    精英家教网为锻炼身体，小刚利用所学物理知识设计了一个电子拉力计，如图甲是其原理图．硬质弹簧上端和金属滑片P固定在一起（弹簧的电阻不计，P与R接触良好且摩擦不计）．定值电阻R0=5?，R是一根长为5cm的均匀电阻线（阻值跟长度成正比），其最大阻值为25?，电源电压为3V，电压表的量程为0～3V，当不拉拉环时，金属滑片P刚好处于b端．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．
    求：
    （1）小刚要把电压表的表盘改为拉力计的表盘，当不拉拉环时，拉力计表盘上的零刻度 应标在电压表表盘的多少伏处？
    （2）闭合开关，当电压表的指针指在1.5V时，电阻线接入电路中的电阻值为多少欧？此时，作用在拉环上竖直向上的拉力为多少牛？
    分析：（1）当不拉拉环时，金属滑片P刚好处于b端，滑动变阻器的电阻全连入，知道电源电压和两电阻的阻值，利用欧姆定律可以求电路中的电流和R0两端的电压，即拉力计表盘上的零刻度应标在电压表表盘的多少伏处；
    （2）闭合开关，当电压表的指针指在1.5V时，利用串联电路的分压关系，求出滑动变阻器连入的电阻，求出弹簧的伸长量，再由弹簧伸长的长度△L与所受拉力F间的关系图，找出拉力的大小．
    解答：解：（1）∵当不拉拉环时，金属滑片P刚好处于b端，电阻R全连入，
    ∴I=
    U
    R0+R
    =
    3V
    5Ω+25Ω
    =0.1A
    U0=IR0=0.1A×5Ω=0.5V
    即拉力计表盘上的零刻度 应标在电压表表盘的0.5V处；
    （2）当电压表的示数U0′=1.5V时，
    I′=
    U′0
    R0
    =
    1.5V
    5Ω
    =0.3A
    所以电阻线连入电路的电阻值：
    R′ =
    U-U′0
    I′
    =
    3V-1.5V
    0.3A
    =5Ω
    因为弹簧的伸长量：
    △L=5cm-
    5Ω
    25Ω
    ×5cm=4cm
    由弹簧伸长的长度△L与所受拉力F间的关系图可知：
    F=400N；
    答：（1）当不拉拉环时，拉力计表盘上的零刻度 应标在电压表表盘的0.5V处；
    （2）闭合开关，当电压表的指针指在1.5V时，电阻线接入电路中的电阻值为5Ω，此时，作用在拉环上竖直向上的拉力为400N
    点评：解此类题要弄清两种情况下，滑动变阻器连入的电阻值，分别利用欧姆定律和串联电路的分压关系求解；会从弹簧伸长的长度△L与所受拉力F问的关系图上找压力．
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    （1）小刚要把电压表的表盘改为拉力计的表盘，当不拉拉环 时，拉力计表盘上的零刻度线应标在电压表表盘的多少伏处？
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        (1)小刚要把电压表的表盘改为拉力计的表盘，当不拉拉环时，拉力计表盘上的零刻度  应标在电压表表盘的多少伏处?

    (2)闭合开关，当电压表的指针指在1.5V时，电阻线接入电路中的电阻值为多少欧?此时，作用在拉环上竖直向上的拉力为多少牛?

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