Question

(2007，成都，6)小陳同學所在的物理興趣小組，利用所學知識設計了一個簡易電子拉力計，圖甲是其原理圖，該裝置中電流表的示數可以顯示拉力的大小．他們最初選用的主要器材及其規格是：

A．電池組(能夠提供6V恒定不變的電壓)

B．電流表(量程為0～0.6A)

C．定值電阻(電阻為10Ω)

D．硬電阻絲R(長度為1cm，總電阻為50Ω，電阻隨長度均勻變化；滑片P與R接觸良好且摩擦不計)

E．硬質彈簧(導電性能良好，電阻不計；能承受的最大拉力是150N，當拉力小于150N時，其伸長量Δl與所受拉力F的關系圖線見圖乙)

(1)該拉力計能夠測量出的最大拉力是________N．

(2)為了增大拉力的測量范圍，小陳他們又找來了如圖丙所示的一個定滑輪、一個滑輪組和一個杠桿，另有繞線若干．

①小陳他們已安好定滑輪，請你再選用圖丙中的滑輪組或杠桿在圖丁的虛線框中進行適當的連接，并畫出拉環的位置，使測力計拉力的測量范圍變為原來的三倍(若需要文字說明，請寫在圖丁下方的空白處)．

②在你新設計的拉力計中，電流表表盤上0.3A處應標________N．

Answer 1

答案：略
解析：

(1)100 (2)①如下圖 ②240 本題是一道難度較大的綜合題，涉及到力學和電學等知識點，解題時需要正確分析電路特點和圖像所表示的物理意義．(1)因硬電阻的長度是1cm，則彈簧的最大伸長量為1cm，由圖像可知，能測出的最大拉力為100N．(2)增大拉力的測量范圍就是利用簡單機械能省力特點進行組裝滑輪組或杠桿，如圖所示．(3)當電路中的電流為0.3A時，電路中的總電阻為R=U/I=6V/0.3A=20Ω，因此硬電阻連入電路的電阻為20Ω－10Ω=10Ω，即彈簧需伸長0.8cm，由圖像可知，此時的拉力為80N，因量程增大為原來的3倍，所以在新設計的拉力計中，0.3A處應標80N×3=240N．