Question

【题目】如下图所示是电子拉力计的示意图，金属弹簧右端和滑动触头P固定在一起（弹簧的电阻不计，P与R1之间的摩擦不计）。定值电阻R0；电阻R1是用均匀电阻丝密绕在瓷管上做成的（类似于滑动变阻器），其长度为10cm，总阻值R1=300Ω，电源电动势E=3V，内阻不计。理想电流表的量程为0~100mA。当拉环不受拉力时，触头P刚好不与电阻R1接触（即电路断开）。弹簧的劲度系数为10000N/m。

（1）电路中连入的R0阻值应为_____Ω，才能保证拉环最大拉力时(在测量范围内)，刚好达到电流表量程

（2）保证第一问中R0阻值不变，设计中需要将电流表上的电流数值改为拉力的数值，那么在原电流表的40mA处应改为_____N。分析可知，拉力计的刻度是_____（填写“均匀”或“不均匀”）

Answer 1

【答案】 30 850 不均匀

【解析】试题分析：（1）电路中连入的目的是对电流表起保护作用，防止短路，烧坏电流表；故电路中电流应小于电流表的最大量程；（2）由图可知定值电阻与可变电阻组成串联电路，电流表测电路中的电流；根据欧姆定律求出电路的总电阻，再根据电阻的串联特点求出变阻器接入电路电阻的大小，再根据题意求出弹簧的伸长的长度，根据图乙得出拉力的大小．

（1）电路中连入的目的是对电流表起保护作用，防止当P移动到的最右端时电流表被烧坏；故至少为

（2）当时，电路中的总电阻，电阻丝接入电路的电阻，因，即，解得，所以弹簧伸长的长度，则弹簧弹力的大小为 ，由上得 ，可知，F与I是非线性关系，电流表的刻度是均匀的，故拉力计的刻度是不均匀．