综合实践活动中,同◤学们设计了一款可用电流表示数显ω示拉力大小的测力计模型,电流表示数随拉力的增大而增大

6、(2021·江苏南京·T28)综合实践活动中,同学们设计了一款可用电流表示数显示■拉力大小的测力计模型,电流表示数随拉力的增大而增大,模型电路如图甲所示,ab为长10cm、阻值25Ω的电阻丝,其阻值与长度①成正比。滑片P左端固定在拉□ 杆上,弹簧处于原长时,滑片P位于a端,电源电压恒为6V,弹簧电阻恒为1Ω,R0为4Ω,其余部分电→阻不计,电流表量程为0~0.6A。忽略弹簧、拉杆和拉环的重力及滑片与电阻丝的摩擦。
 
(1)虚线框↑内接线柱“1”应与______(选填“2”或“3”)连接;
(2)闭合开关,弹簧处于原长状态时,R0消耗功率多大______?
(3)弹簧的伸长量△L与所受拉力F之间的关系如图乙所示,则电流表示数最大时显示的拉力多『大______?
(4)甲图中若去掉电流表,用一只电ξ 压表(量程0~3V)与R0并联,利用电压表的示数来显示拉力∑ 的大小,则与利用电流☆表相比,电压表所能显示的最大拉力将提▓升______%。
(5)在汇报交流阶段,同学们对模◇型设计的不足提出了改进措施。如甲图的▼方案,从电路的安全性考虑,其他条件不变,R的阻值应ㄨ不小于______Ω。
6、【答案】    (1). 3    (2). 0.16W    (3). 400N    (4). 10    (5). 3
解析
(1)[1]因为电流表可以显示力的大小,当滑片位于a端时没有拉力,所以电流表示数应该最小,故虚线框内接线柱“1”应与3相连。
(2)[2]弹簧处于原长状态时,滑动变阻器最大阻值连入电路,电路中的电流


R0消耗的功率为

(3)[3]电路中电流╳最大是0.6A,此时滑动变阻器接入电路的电阻为

此时滑动变阻器@ 接入电路的长度为
Δ
由图可知此时的拉力为400N。
(4)[4]用一只电压表(量程0~3V)与R0并联时电路中的最大电流为

此时滑动变阻器接入电路的电阻为

此时滑动变阻器接入电路的长度为
Δ
由图可知此时拉力为

设拉力提升的百分数为n,则

(5)[5]R的最小值为
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