小强同学利用学过的物理知识设计了一个拉力计,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

问题描述:

小强同学利用学过的物理知识设计了一个拉力计,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
1个回答 分类:物理 2014-12-14

问题解答:

我来补答
(1)由电路图可知,如果没有R0,当拉力过大使ab电阻丝接入电路的电阻过小,电路中电流过大可能烧坏电流表.
(2)当拉环不受拉力时,ab接入电路的电阻丝最长,且与定值电阻串联,根据串联电路电阻特点和欧姆定律求出电流表的示数.
(3)根据欧姆定律求出R0两端的电压,根据串联电路电压特点求出R1两端的电压,再根据欧姆定律求出R1接入电路部分的电阻,由电阻丝的电阻值与长度成正比,可知弹簧被拉长的长度,对照图乙,可知作用在拉环上的水平向右拉力的大小.
(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.
(3)当电流表读数为O.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-R1)= ×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.
 
 
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