问题 计算题

为锻炼身体,小华利用所学物理知识设计了一个电子拉力计,图甲是原理图。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,a、b是一根长为5cm的均匀电阻丝,阻值R1= 25Ω,电源电压U=3V,电流表的量程为0~0.6A。则

(1)当拉环不受拉力时,滑片P处于a端,求闭合开关后电流表的示数;

(2)已知该弹簧伸长的长度ΔL与所受拉力F间的关系如图乙所示。闭合开关后,若电流表指针指在0.3A处,求作用在拉环上水平向右的拉力大小。

答案

解:

(1)拉环不受外力时:I=U/R=3V/30Ω=0.1A

(2)当I`=0.3A时,R`=U/I`=3V/0.3A=10Ω,R`1=R`-R0=10Ω-5Ω=5Ω,当R1连入电路的电阻是5Ω时,ΔL为4cm,由图可知,F大小为400N。

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