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，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，

Answer 1

解题思路：（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P在b端时R_ab=0，如果没有定值电阻R₀将会造成电源短路；

（2）（3）根据题意与电路图分析清楚电路结构，应用串联电路特点与欧姆定律求出电路电流，然后由图示图象求出拉力大小．

（1）小明在电路中连入R₀的目的是防止电流过大而烧坏电流表，起到保护电路的作用；

（2）如图所示，当不拉拉环时R_ab=25Ω，定值电阻R₀=5Ω，定值电阻R₀与可变电阻R_ab组成串联电路，电源电压U=3V，

电流表的示数为：I=[U

Rab+R0=

3V/25Ω+5Ω]=0.1A，所以拉力计表盘上的零刻度应标在电流表表盘的0.1A处．

（3）拉环在b处时，电路中电阻R_ab=0Ω，弹簧伸长5cm，由图乙可知此时拉力的大小为500N，

此时电路电流I′=[U

R0=

3V/5Ω]=0.6A；

故应标为500N．

答：（1）小明在电路中连入R₀的目的是保护电路．

（2）当不拉拉环时，电路中的电流为0.1A，若小明将电流表的表盘改为拉力计的表盘此时指针的位置表示拉力为0N；

（3）当把拉环拉至b时，电流为0.6A，此处对应的拉力为500N．

点评：

本题考点： 欧姆定律的应用．

考点点评： 能否通过图甲准确判断定值电阻R0与可变电阻Rab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．