Question

为锻炼身体，小明利用所学物理知识设计了一个电子拉力计，下图是原理图。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)。R0为定值电阻，a、b是一根长为6cm的均匀电阻丝。当不拉拉环时，金属滑片P刚好处于a端。

(1)小明在电路中连入RO的目的是                                         ；

(2)随着将拉环向右拉，P在c点时,电流表、电压表的示数分别为0.4A、4V，P在d点时，电流表、电压表的示数为0.6A、3V，则R0的阻值、电源电压各为多少？

(3)设计中所用的弹簧，在一定的限度内，所受拉力与       成正比。

(4)若c、d间的长度为2cm，则R1的最大阻值为多少？

(5)小明将电流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流表表盘的             A处。

Answer 1

 （1）保护电路，避免因电流过大损坏电流表。                   （1分）

 （2）P在c点时，U电源=Uc+Ic·R0，即U电源=4V+0.4A·R0    ①     （1分）

        P在d点时，U电源=Ud+Id·R0，即U电源=3V+0.6A·R0    ②      （1分）

        由①、②式得， U电源=6V                                  （1分）

R0 =5Ω                                   （1分）

   （3）伸长量      （1分）

   （4）Rcd=Rc- Rd=4V/0.4A- 3V/0.6A=5Ω                      （1分）

        Rcd/ R1=Lcd/Lab   即：5Ω/ R1=2cm/6cm     R1=15Ω      （2分）

    (5)I=U/( R0+ R1)=6V/(15Ω+5Ω)=0.3A                        （1分）