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    16．王老师设计了一个电子拉力计，图甲是原理图．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，a、b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0～0.6A．弹簧伸长的长度△L与所受拉力F间的关系如图乙所示．下列分析正确的是（　　）
    A．当拉环不受拉力时，滑片P处于a端，闭合开关后电流表的读数是0.1A
    B．电路中R0可有可无，没有什么实际作用
    C．电流表指针指在0.3A处，作用在拉环上水平向右的拉力为400N
    D．施加在拉环上的最大拉力为600N

    分析 由电路图可知，R0与R1串联，电流表测电路中的电流．
    （1）拉环不受拉力时，滑片P处于a端，滑动变阻器接入电路中的电阻最大，根据电阻的串联和欧姆定律求出电路中的电流；
    （2）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；
    （3）根据欧姆定律求出电路中的总电阻，再根据电阻的串联求出此时电阻丝接入电路的电阻的阻值，根据题意求出弹簧的伸长量，对照图乙可知作用在拉环上的水平向右拉力的大小；
    （4）根据欧姆定律求出滑片位于b端时电路中的电流，然后与电流表的量程相比较，据此可知弹簧的最大伸长量，由图象可知施加在拉环上的最大拉力．

    解答 解：由电路图可知，R0与R1串联，电流表测电路中的电流．
    （1）拉环不受拉力时，滑片P处于a端，滑动变阻器接入电路中的电阻最大，
    因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
    所以，电路中的电流：
    I1=$\frac{U}{{R}_{0}+{R}_{1}}$=$\frac{3V}{5Ω+25Ω}$=0.1A，故A正确；
    （2）电路中必须接入R0，其目的是保护电流表（或保护电路），故B错误；
    （3）当电流表指针指在0.3A处时，电路中的总电阻：
    R=$\frac{U}{{I}_{2}}$=$\frac{3V}{0.3A}$=10Ω，
    电阻丝接入电路的电阻：
    R1′=R-R0=10Ω-5Ω=5Ω，
    因a、b是一根长为5cm的均匀电阻丝，其阻值R1=25Ω，
    所以，弹簧的伸长量△L=$\frac{L}{{R}_{1}}$×（R1-R1′）=$\frac{5cm}{25Ω}$×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，故C正确；
    （4）滑片位于b端时电路中的电流：
    I3=$\frac{U}{{R}_{0}}$=$\frac{3V}{5Ω}$=0.6A，
    因电路中的最大电流和电流表的量程相等，
    所以，弹簧的最大伸长量为5cm，
    对照图乙可知，作用在拉环上的水平向右的最大拉力为500N，故D错误．
    故选AC．

    点评 能否通过图甲准确判断定值电阻R0与可变电阻R1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
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    B．电路消耗的总功率最小为0.2W
    C．电路中电流为0.1A时电子元件功率最大
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