Question

如圖為自動的握力計的原理示意圖，將滑動變阻器R₁的金屬片與三股彈簧的連片相接，彈簧另一端的連片通過保護電阻R2接在電源的負極．手握測力計（彈簧的上下連片），當李在0～500N范圍變化時，可使R₁接入電路的電阻值在5-15歐范圍內變化．已知R₂=5歐，電源兩端電壓為6V且恒定不變（彈簧電阻可以忽略）
（1）簡述握力計工作原理；
（2）請指出該設計中某一處的不足之處，并提出改進的想法．配以圖示更好！

Answer 1

答：
（1）握力計原理：當握力為0時，滑動變阻器R₁接入電路中的電阻為5Ω，這時電流表的示數為0.6A，當握力為500N時，滑動變阻器R₁接入電路中的電阻為15Ω，電流表的示數為0.3A．
由此可知，觀察電流表的示數變化便可知握力大小變化．
（2）不足：握力增大時電流表的示數變小，握力減小時電流表的示數增大．
改進：把電流表換成電壓表，并把電壓表并聯在R₁兩端．這樣當握力增大時電壓表的示數變大，握力減小時電壓表的示數變小．
分析：由電路圖可知，滑動變阻器R₁與R₂串聯，電流表測電路中的電流；當握力增大時，滑動變阻器接入電路的電阻變大，電路中的總電阻變大，根據歐姆定律可知電路中的電流變小即電流表的示數變小，由此可知通過觀察電流表示數的變化可知握力大小的變化；為了便于使用可以把電流表改為電壓表，使握力增大時其實數也增大據此進行解答．
點評：本題考查了串聯電路的特點和歐姆定律的應用，會分析握力變化時電路的變化是解決本題的關鍵．