题目

为锻炼身体，小明利用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，电阻R1最大阻值为25Ω，电源电压U＝3V，电流表的量程为0～0.6A。则： （1） 小明在电路中连入R0的目的是。 （2） 当拉环不受拉力时，滑片P处于a端，求此时闭合开关后电流表的示数。 （3） 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，若电流表指针在0.3A处，求作用在拉环上水平向右的拉力大小。 答案： 【1】保护电路 当滑片P在a端时，R0与Rab串联，此时电流表的示数为：I总=U总 R总= U总 R0+Rab = 3V5Ω+25Ω  =0.1A； 当电流为0.3A时串联电路的总电阻为：R'总=U总I'总=3V0.3A=10Ω；变阻器连入电路中的电阻为：Rab′=R'总-R0=10Ω-5Ω=5Ω；连入电路中的电阻线长度：L′= 5Ω 25Ω ×5cm=1cm；则弹簧的伸长量：△L=5cm-1cm=4cm，根据图乙可知，拉力：F=400N。

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