为了锻炼身体,小莉设计了一个电子拉力计,试图用电压表的示数表示出拉力的大小,原理如图(甲)所示.其中,电源电压U=12V;电压表的量程为3V;R0=10Ω;R1是一根均匀电阻线(电阻值与

问题描述:

为了锻炼身体,小莉设计了一个电子拉力计,试图用电压表的示数表示出拉力的大小,原理如图(甲)所示.其中,电源电压U=12V;电压表的量程为3V;R0=10Ω;R1是一根均匀电阻线(电阻值与长度成正比),总长为10cm,总电阻为50Ω;弹簧右端固定金属片P,并连接拉环,P与R1的左端拉触,当拉环受到拉力作用时,弹簧伸长并带动P在R1上滑动,弹簧伸长的长度△L与所受拉力F的关系如图(乙)所示,弹簧能承受足够大拉力,其电阻值不计.

(1)该电子拉力计能测量的最大拉力是多少?
(2)为了使电子拉力计能测量的最大拉力达到600N,在保持其它元件不变的情况下,R0应改用多大阻值的电阻?

(1)电路中的电流:I=U(R0+R1)=12V(10Ω+50Ω)=0.2A;当电压表的示数为最大值U'=3V时:滑片P滑过的电阻线的阻值为:R=U′I=3V0.2A=15Ω;电阻线的阻值与长度的比值:50Ω10cm=5Ω/cm;滑片P滑过的长度,即弹簧伸长...