Question

為鍛煉身體，小剛利用所學物理知識設計了一個電子拉力計，如圖甲是其原理圖．當不拉拉環時，金屬滑片P剛好處于b端．已知該彈簧伸長的長度△L與所受拉力F間的關系如圖乙所示．你能分析用了哪些物理知識？

Answer 1

答：（1）電壓表測的是定值電阻R₀的電壓，也就是拉力計表盤所顯示的示數．
（2）由乙圖知，拉環所受拉力F與彈簧伸長長度△L間成正比．
（3）歐姆定律．
分析：（1）由圖可知定值電阻R₀與可變電阻R_ab組成串聯電路，當滑片b端時，此時彈簧沒有伸長，滑動變阻器連入阻值最大，電壓表所測的示數最小．當滑片滑到ab間時，滑動變阻器連入阻值變小，電壓表所測示數變大．當滑片滑到a端時，滑動變阻器連入阻值為零，電壓表所測示數最大．
（2）彈簧測力的原理是：在彈性限度內，彈簧的伸長量與所受拉力成正比或者是在彈性限度內，彈簧所受的拉力越大，彈簧的伸長量就越大．
（3）知道電源電壓和兩電阻的阻值，利用歐姆定律可以求電路中的電流和R₀兩端的電壓．
點評：解此類題要弄清兩種情況下，滑動變阻器連入的電阻值，分別利用歐姆定律和串聯電路的分壓關系求解；會從彈簧伸長的長度△L與所受拉力F問的關系圖上找壓力．