(2008•南宁)为锻炼身体,小刚利用所学物理知识设计了一个电子拉力计,如图甲是其原理图.硬质弹簧上端和金属滑片P固定在一起(弹簧的电阻不计,P与R接触良好且摩擦不计).定值电
来源:学生作业帮助网 编辑:作业帮 时间:2024/07/06 16:30:10
![(2008•南宁)为锻炼身体,小刚利用所学物理知识设计了一个电子拉力计,如图甲是其原理图.硬质弹簧上端和金属滑片P固定在一起(弹簧的电阻不计,P与R接触良好且摩擦不计).定值电](/uploads/image/z/15158775-39-5.jpg?t=%EF%BC%882008%26%238226%3B%E5%8D%97%E5%AE%81%EF%BC%89%E4%B8%BA%E9%94%BB%E7%82%BC%E8%BA%AB%E4%BD%93%2C%E5%B0%8F%E5%88%9A%E5%88%A9%E7%94%A8%E6%89%80%E5%AD%A6%E7%89%A9%E7%90%86%E7%9F%A5%E8%AF%86%E8%AE%BE%E8%AE%A1%E4%BA%86%E4%B8%80%E4%B8%AA%E7%94%B5%E5%AD%90%E6%8B%89%E5%8A%9B%E8%AE%A1%2C%E5%A6%82%E5%9B%BE%E7%94%B2%E6%98%AF%E5%85%B6%E5%8E%9F%E7%90%86%E5%9B%BE%EF%BC%8E%E7%A1%AC%E8%B4%A8%E5%BC%B9%E7%B0%A7%E4%B8%8A%E7%AB%AF%E5%92%8C%E9%87%91%E5%B1%9E%E6%BB%91%E7%89%87P%E5%9B%BA%E5%AE%9A%E5%9C%A8%E4%B8%80%E8%B5%B7%EF%BC%88%E5%BC%B9%E7%B0%A7%E7%9A%84%E7%94%B5%E9%98%BB%E4%B8%8D%E8%AE%A1%2CP%E4%B8%8ER%E6%8E%A5%E8%A7%A6%E8%89%AF%E5%A5%BD%E4%B8%94%E6%91%A9%E6%93%A6%E4%B8%8D%E8%AE%A1%EF%BC%89%EF%BC%8E%E5%AE%9A%E5%80%BC%E7%94%B5)
(2008•南宁)为锻炼身体,小刚利用所学物理知识设计了一个电子拉力计,如图甲是其原理图.硬质弹簧上端和金属滑片P固定在一起(弹簧的电阻不计,P与R接触良好且摩擦不计).定值电
(2008•南宁)为锻炼身体,小刚利用所学物理知识设计了一个电子拉力计,如图甲是其原理图.硬质弹簧上端和金属滑片P固定在一起(弹簧的电阻不计,P与R接触良好且摩擦不计).定值电阻R0=5Ώ,R是一根长为5cm的均匀电阻线(阻值跟长度成正比),其最大阻值为25Ώ,电源电压为3V,电压表的量程为0~3V,当不拉拉环时,金属滑片P刚好处于b端.已知该弹簧伸长的长度△L与所受拉力F问的关系如图乙所示.
求:
(1)小刚要把电压表的表盘改为拉力计的表盘,当不拉拉环时,拉力计表盘上的零刻度 应标在电压表表盘的多少伏处?
(2)闭合开关,当电压表的指针指在1.5V时,电阻线接人电路中的电阻值为多少欧?此时,作用在拉环上竖直向上的拉力为多少牛?
)∵当不拉拉环时,金属滑片P刚好处于b端,电阻R全连入,
∴I=U/(R0+R)=3V/(5Ω+25Ω)=0.1A
U0=IR0=0.1A×5Ω=0.5V
即拉力计表盘上的零刻度 应标在电压表表盘的0.5V处;
(2)当电压表的示数U0′=1.5V时,
I′=U′0/R0=1.5V/5Ω=0.3A
所以电阻线连入电路的电阻值:
R′=U-U′0I′=3V-1.5V0.3A=5Ω
因为弹簧的伸长量:
△L=5cm-5Ω/25Ω×5cm=4cm△L=5cm-5Ω/25Ω×5cm=4cm
由弹簧伸长的长度△L与所受拉力F间的关系图可知:
F=400N;
为什么弹簧伸长度为△L=5cm-5Ω/25Ω×5cm=4cm△L=5cm-5Ω/25Ω×5cm=4cm?为什么要还用5cm减?
(2008•南宁)为锻炼身体,小刚利用所学物理知识设计了一个电子拉力计,如图甲是其原理图.硬质弹簧上端和金属滑片P固定在一起(弹簧的电阻不计,P与R接触良好且摩擦不计).定值电
答:目的是为了求滑动头上升的距离,这个距离就等于弹簧的伸长量.
ab的长度为5cm,总电阻为25Ω,则每1cm对应长度为5Ω.滑动变阻器取5Ω时,滑动头到a端的距离就只有1cm,也就是滑动头要上升5cm-1cm=4cm,即上升4cm,弹簧就得伸长4cm.
当滑动变阻器电阻值为5Ω时距A点的距离为5Ω/25Ω×5cm=1cm(这一段接入电路),距B点的距离与弹簧伸长量相同,故用5cm-1cm=4cm
因为 电阻用的是Rap,也就是Rab-Rbp 即5-1