問題解決﹣﹣製作電子拉力計:現有如下器材:一個電壓恆爲12V的電源;一個阻值爲20Ω的定值電阻R0;一個量程爲...
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問題詳情:
問題解決﹣﹣製作電子拉力計:
現有如下器材:
一個電壓恆爲12V的電源;一個阻值爲20Ω的定值電阻R0;一個量程爲0~0.6A的電流表;一個開關;若干導線;一根長爲8cm、阻值爲40Ω的均勻電阻絲R1(它的阻值與其長度成正比);一根輕質*簧,一端可以固定,另一端和金屬滑片P固定在一起(P與R1間的摩擦不計),它的伸長量與受到的拉力關係圖象如圖乙所示.
(1)請利用上述器材製作電子拉力計,在圖*所示方框中畫出設計的電路圖.
(2)請推匯出拉力F與電流表示數I的關係式,並在圖*所示的電流表錶盤上標出拉力爲0N,20N,40N對應的刻度值.
【回答】
解:(1)從電源正極依次串聯定值電阻、開關、電阻絲、*簧以及電流表,如下圖所示:
(2)根據圖乙可知,當拉力爲40N時,*簧的伸長量爲8cm,則由F=k△L可得:k===5N/cm;
因此F與△L的關係:F=5N/cm×△L﹣﹣﹣﹣①;
電阻絲R1的阻值與其長度成正比,則由歐姆定律可得,電流表的示數爲:I===﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
聯立①②可得,I=,
因此拉力F與電流表示數I的關係式爲:F=60﹣;
當拉力F=0時,I1=0.2A;
當F=20N時,I2=0.3A;
當F=40N時,I3=0.6A;
指針在電流表刻度盤上的位置如下:
故*爲:F=60﹣.
知識點:電功率單元測試
題型:實驗,探究題
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