問題解決﹣﹣製作電子拉力計：現有如下器材：一個電壓恆為12V的電源；一個阻值為20Ω的定值電阻R0；一個量程為...
來源：國語幫 2.95W
問題詳情：
問題解決﹣﹣製作電子拉力計：
現有如下器材：
一個電壓恆為12V的電源；一個阻值為20Ω的定值電阻R0；一個量程為0～0.6A的電流表；一個開關；若干導線；一根長為8cm、阻值為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）請推導出拉力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為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，當拉力為40N時，*簧的伸長量為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，電流表的示數為：I=
=
=
﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
聯立①②可得，I=
，
因此拉力F與電流表示數I的關係式為：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*為：F=60﹣
．
知識點：電功率單元測試
題型：實驗,探究題
