Question

【題目】圖甲是一個電子拉力計原理圖．硬質彈簧右端和金屬滑片P固定在一起（P與R1間的摩擦不計）．電壓表量程為0～3V，a、b是一根長為6cm的均勻電阻絲，阻值R1=30Ω，電源電壓U=6V．

（1）要保證電壓表能正常工作，電路中R0至少應為 ．

（2）當拉環不受拉力時，滑片P處于a端，閉合開關后電壓表的示數是多少？

（3）已知該彈簧伸長的長度△L與所受拉力F間的關系如圖乙所示，若R0=45Ω，通過計算說明，開關S閉合后，當電壓表指針指在0.8V處，作用在拉環上水平向右的拉力為多大？此拉力器的量程為多少？

Answer 1

【答案】（1）30Ω；（2）當拉環不受拉力時，滑片P處于a端，閉合開關后電壓表的示數是0V；

（3）作用在拉環上水平向右的拉力為200N，此拉力器的量程為0～600N

【解析】

試題分析：（1）電壓表示數為3V時，

電路電流：I===0.1A，

此時電阻R0的阻值：

R0====30Ω；

（2）由圖示可知，滑片在a端時，電壓表所測電壓為零，電壓表示數為0V．

（3）電路電流：I===0.08A，

與電壓表并聯電阻的阻值：

RaP===10Ω，

彈簧的伸長量：L=×10Ω=2cm，

由圖乙所示圖象可知，此時拉力為：200N；

由圖乙所示圖象可知，拉力器的量程為：0～600N；

故答案為：（1）30Ω；（2）當拉環不受拉力時，滑片P處于a端，閉合開關后電壓表的示數是0V；

（3）作用在拉環上水平向右的拉力為200N，此拉力器的量程為0～600N．