Question

小偉設(shè)計了一個電子拉力器，甲圖為其原理圖．硬質(zhì)彈簧右端和金屬滑片P固定在一起（彈簧的電阻不計，P與R₁間的摩擦不計）．定值是阻R₀=5Ω，ab是一根長為5cm的均勻電阻絲，阻值R₁=25Ω，電源電壓U=3V，電流表的量程為0～0.6A．求：
（1）閉合開關(guān)S后，若拉環(huán)不受拉力（即P處于a端），電流表的讀數(shù)為多少A？
（2）已知該彈簧伸長的長度△L與所受拉力F間的關(guān)系如乙圖所示．則當(dāng)開關(guān)S閉合后，作用在拉環(huán)上水平向右的拉力為400N時，電流表的讀數(shù)為多少A？

Answer 1

解：（1）拉環(huán)不受外力時，P在a端：I====0.1A；
（2）由坐標(biāo)圖可知，當(dāng)F=400N時，△L=4cm；
接入電路電阻絲的阻值R₁′=R₁=×25Ω=5Ω，
電路中的電流：I′====0.3A，
即電流表的示數(shù)為0.3A．
答：（1）當(dāng)拉環(huán)不受拉力時電流表的示數(shù)為0.1A；
（2）當(dāng)作用在拉環(huán)上水平向右的拉力為400N時，電流表的讀數(shù)為0.3A．
分析：分析滑片P在a端（電阻全連入為25Ω）時的電路組成，利用歐姆定律求解，若知道作用在拉環(huán)上水平向右的拉力，由坐標(biāo)圖可知，接入電路電阻絲的阻值，根據(jù)歐姆定律求出電路中的電流．
點評：理解由于滑片的移動，當(dāng)連入電阻最小時，電流表的示數(shù)最大；當(dāng)連入電阻最大時，電流表的示數(shù)最小，會在不同狀態(tài)下利用歐姆定律是關(guān)鍵．