如图甲是一个电子拉力计的原理图，弹簧右端和滑动变阻器R的金属片P固定在一起（弹簧的电阻不计，P与R间的摩擦力不计）．定值电阻R0=5Ω，AB是一根长为5cm的均匀电阻丝，阻值RAB=25Ω，电

Question

如图甲是一个电子拉力计的原理图，弹簧右端和滑动变阻器R的金属片P固定在一起（弹簧的电阻不计，P与R间的摩擦力不计）．定值电阻R0=5Ω，AB是一根长为5cm的均匀电阻丝，阻值R_AB=25Ω，电源电压U=3V，电流表的量程为0～0.6A，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间的关系如图乙所示．

（1）小明在电路中连入R₀的目的是______．
（2）小明将电流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流表表盘的______A处．
（3）通过计算说明．电流表表盘的0.6A处应标多少牛？
（4）小红同学设计的拉力计电路如丙图所示．请你对比小明和小红的设计．并进行评价．<sub>AB

0</sub>

Answer 1

（1）电路中连入R₀0的目的是对电流表起保护作用，防止当P移动到R的最右端时电流表被烧坏；
（2）当拉环不受拉力时，滑片P处于a端，R0与Rab串联，电流表测电路中的电流，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，电路中的电流：
I=(U)/(R0+R)=(3.0V)/(5Ω+25Ω)=0.1A，
即拉力计表盘上拉力的零刻度应标在电流表表盘0.1A处；
（3）当电流表的示数为0.6A时，电路中的总电阻：R_总=(U)/(I′)=(3.0V)/(0.6A)=5Ω；
此时电阻丝接入电路中的阻值：R′=R-R₀=5Ω-5Ω=0Ω，则此时弹簧的伸长量△L=5cm；
由图乙可知，电流表表盘的0.6A处应标的拉力数值是250N．
（4）比较两个电路图可知，小红设计的电路中没有保护电阻时，不会烧坏电路．
答：（1）对电流表起保护作用，防止当P移动到R的最右端时电流表被烧坏；（2）0.1；
（3）电流表表盘的0.6A处应标的拉力数值是250N；
（4）小红设计的电路中没有保护电阻时，不会烧坏电路． (U)/(R0+R)UUUR0+RR0+RR0+R0+R=(3.0V)/(5Ω+25Ω)=0.1A，
即拉力计表盘上拉力的零刻度应标在电流表表盘0.1A处；
（3）当电流表的示数为0.6A时，电路中的总电阻：R_总=(U)/(I′)=(3.0V)/(0.6A)=5Ω；
此时电阻丝接入电路中的阻值：R′=R-R₀=5Ω-5Ω=0Ω，则此时弹簧的伸长量△L=5cm；
由图乙可知，电流表表盘的0.6A处应标的拉力数值是250N．
（4）比较两个电路图可知，小红设计的电路中没有保护电阻时，不会烧坏电路．
答：（1）对电流表起保护作用，防止当P移动到R的最右端时电流表被烧坏；（2）0.1；
（3）电流表表盘的0.6A处应标的拉力数值是250N；
（4）小红设计的电路中没有保护电阻时，不会烧坏电路． (3.0V)/(5Ω+25Ω)3.0V3.0V3.0V5Ω+25Ω5Ω+25Ω5Ω+25Ω=0.1A，
即拉力计表盘上拉力的零刻度应标在电流表表盘0.1A处；
（3）当电流表的示数为0.6A时，电路中的总电阻：R_总总=(U)/(I′)=(3.0V)/(0.6A)=5Ω；
此时电阻丝接入电路中的阻值：R′=R-R₀=5Ω-5Ω=0Ω，则此时弹簧的伸长量△L=5cm；
由图乙可知，电流表表盘的0.6A处应标的拉力数值是250N．
（4）比较两个电路图可知，小红设计的电路中没有保护电阻时，不会烧坏电路．
答：（1）对电流表起保护作用，防止当P移动到R的最右端时电流表被烧坏；（2）0.1；
（3）电流表表盘的0.6A处应标的拉力数值是250N；
（4）小红设计的电路中没有保护电阻时，不会烧坏电路． (U)/(I′)UUUI′I′I′=(3.0V)/(0.6A)=5Ω；
此时电阻丝接入电路中的阻值：R′=R-R₀=5Ω-5Ω=0Ω，则此时弹簧的伸长量△L=5cm；
由图乙可知，电流表表盘的0.6A处应标的拉力数值是250N．
（4）比较两个电路图可知，小红设计的电路中没有保护电阻时，不会烧坏电路．
答：（1）对电流表起保护作用，防止当P移动到R的最右端时电流表被烧坏；（2）0.1；
（3）电流表表盘的0.6A处应标的拉力数值是250N；
（4）小红设计的电路中没有保护电阻时，不会烧坏电路． (3.0V)/(0.6A)3.0V3.0V3.0V0.6A0.6A0.6A=5Ω；
此时电阻丝接入电路中的阻值：R′=R-R₀0=5Ω-5Ω=0Ω，则此时弹簧的伸长量△L=5cm；
由图乙可知，电流表表盘的0.6A处应标的拉力数值是250N．
（4）比较两个电路图可知，小红设计的电路中没有保护电阻时，不会烧坏电路．
答：（1）对电流表起保护作用，防止当P移动到R的最右端时电流表被烧坏；（2）0.1；
（3）电流表表盘的0.6A处应标的拉力数值是250N；
（4）小红设计的电路中没有保护电阻时，不会烧坏电路．