Question

【题目】某同学制作了一个可用电流表直接显示拉力大小的拉力器，原理如图。R1是一根长20cm、阻值20Ω的均匀电阻丝，劲度系数为1.0×103N/m的轻弹簧左端固定，右端连接金属滑片P和拉环，拉环不受拉力时，滑片P恰好处于a端。闭合S，在弹簧弹性限度内，对拉环施加水平拉力，使滑片P滑到b端，调节阻箱电R使电流表恰好满偏。已知电源电动势E=6V，内阻r=1Ω，电流表的量程为0~0.6A，内阻不计，P与R1接触良好且不计摩擦。

（1）电阻箱R0接入电路的阻值为_______Ω；

（2）电流表的刻度标示为拉力值时，拉力刻度值的分布是________（填“均匀”或“不均匀”）的；

（3）电流表刻度值为0.50A处拉力的示数为______N；

（4）要通过线性图象直观反映电流表示数I与拉力F的关系，可作_______图象；

A.I-F B. C. D.

（5）若电流表的内阻不可忽略，则（4）问中正确选择的图象斜率______（填“变大”“变小”或“不变"）。

Answer 1

【答案】9 不均匀 180 C 不变

【解析】

（1）[1]由闭合电路欧姆定律可知

解得

R0=9Ω

（3）[2]由闭合电路欧姆定律可知

设弹簧形变量为x，则

F=kx

可知F和I非线性关系，则用电流表的刻度标示为拉力值时，拉力刻度值的分布是不均匀的；

（3）[3]电流表刻度值为0.50A时，根据闭合电路欧姆定律可知

可得

R1=2Ω

则由比例关系可知弹簧被拉伸18cm，此时拉力的示数为

F=kx=1.0×103×0.18N=180N

（4）[4]由（2）列得的式子可知

则要通过线性图象直观反映电流表示数I与拉力F的关系，可作图象，故C符合题意，ABD不符合题意。

故选C。

（5）[5]若电流表的内阻不可忽略，则（4）问中的表达式变为

则（4）问中正确选择的图象斜率不变。