Question

【題目】某同學制作了一個可用電流表直接顯示拉力大小的拉力器，原理如圖。R1是一根長20cm、阻值20Ω的均勻電阻絲，勁度系數為1.0×103N/m的輕彈簧左端固定，右端連接金屬滑片P和拉環，拉環不受拉力時，滑片P恰好處于a端。閉合S，在彈簧彈性限度內，對拉環施加水平拉力，使滑片P滑到b端，調節阻箱電R使電流表恰好滿偏。已知電源電動勢E=6V，內阻r=1Ω，電流表的量程為0~0.6A，內阻不計，P與R1接觸良好且不計摩擦。

（1）電阻箱R0接入電路的阻值為_______Ω；

（2）電流表的刻度標示為拉力值時，拉力刻度值的分布是________（填“均勻”或“不均勻”）的；

（3）電流表刻度值為0.50A處拉力的示數為______N；

（4）要通過線性圖象直觀反映電流表示數I與拉力F的關系，可作_______圖象；

A.I-F B. C. D.

（5）若電流表的內阻不可忽略，則（4）問中正確選擇的圖象斜率______（填“變大”“變小”或“不變"）。

Answer 1

【答案】9 不均勻 180 C 不變

【解析】

（1）[1]由閉合電路歐姆定律可知

解得

R0=9Ω

（3）[2]由閉合電路歐姆定律可知

設彈簧形變量為x，則

F=kx

可知F和I非線性關系，則用電流表的刻度標示為拉力值時，拉力刻度值的分布是不均勻的；

（3）[3]電流表刻度值為0.50A時，根據閉合電路歐姆定律可知

可得

R1=2Ω

則由比例關系可知彈簧被拉伸18cm，此時拉力的示數為

F=kx=1.0×103×0.18N=180N

（4）[4]由（2）列得的式子可知

則要通過線性圖象直觀反映電流表示數I與拉力F的關系，可作圖象，故C符合題意，ABD不符合題意。

故選C。

（5）[5]若電流表的內阻不可忽略，則（4）問中的表達式變為

則（4）問中正確選擇的圖象斜率不變。