题目

题型：专项题难度：来源：

小强同学利用学过的物理知识设计了一个电子拉力计，图甲是其原理图．硬质弹簧右端和金属滑片P固定在一起（弹簧的电阻不计，P与R₁间的摩擦不计）．定值电阻R₀=5Ω，ab是一根长为5cm的均匀电阻丝（电阻值与长度成正比），其阻值R₁=25Ω电压U=3V，电流表的量程为0﹣0.6A．小强的同桌提出了下列两个问题：
①为什么要在电路中接入R₀？
②当拉环不受拉力时，滑片P处于a端，闭合开关S后电流表的读数是多少A？小强的回答如下：
答：①其实R₀可有可无，我只是觉得接入R₀更好玩；
②当拉环不受拉力时，闭合开关S后，根据欧姆定律，可计算得电流表的读数为：I===0.6A
（1）你认为小强的回答和计算都正确吗？若都正确请说明理由，若有错请指出并更正．之后小强也向同桌提出了一个问题：
（2）我使用的弹簧伸长的长度△L与所受拉力F间的关系如图乙所示．请你计算一下，要使开关S闭合后，电流表指针指在0.3A处，作用在拉环上水平向右的拉力应是多大？
请你先判断小强的回答，再回答小强提出的问题．

答案

（1）①小强的回答不正确．电路中必须接入R₀，其目的是保护电流表．
②当拉环不受拉力时，滑片P处于a端，闭合开关S后电流表的读数应为I===0.1A．
（2）当电流表读数为0.3A时，
根据欧姆定律，可得R₀两端的电压为U₀=I₁R₀=0.3A×5Ω=1.5V，
则R₁两端的电压为：U₁=U﹣U₀=3V﹣1.5V=1.5V，
故R₁接入电路部分的电阻R₁===5Ω，
因电阻丝的电阻值与长度成正比，
故可知弹簧被拉长的长度为△L=×（R₁﹣R₀）=×20Ω=4cm，
对照图乙，可知作用在拉环上的水平向右的拉力为F=400N．