Question

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．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．你能分析用了哪些物理知识？

Answer 1

答：（1）电压表测的是定值电阻R₀的电压，也就是拉力计表盘所显示的示数．
（2）由乙图知，拉环所受拉力F与弹簧伸长长度△L间成正比．
（3）欧姆定律．
分析：（1）由图可知定值电阻R₀与可变电阻R_ab组成串联电路，当滑片b端时，此时弹簧没有伸长，滑动变阻器连入阻值最大，电压表所测的示数最小．当滑片滑到ab间时，滑动变阻器连入阻值变小，电压表所测示数变大．当滑片滑到a端时，滑动变阻器连入阻值为零，电压表所测示数最大．
（2）弹簧测力的原理是：在弹性限度内，弹簧的伸长量与所受拉力成正比或者是在弹性限度内，弹簧所受的拉力越大，弹簧的伸长量就越大．
（3）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．
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．