某课题小组的同学设计了一种简易的电子拉力计,如图所示是其原理图,放在水平地面上的物体A通过硬质弹簧与拉环相连.弹簧上端和金属滑片P固定在一起(弹簧的电阻不计,P与R2接触良好且不计摩擦).已知物体A的质量为10kg,定值电阻R1=6Ω,R2是一根长为6cm的均匀电阻线(阻值与其长度成正比);其最大阻值为24Ω,电源电压为6V,电流表的量程为0~0.6A、当不拉拉环时,金属滑片P刚好处于a端.己知该弹簧伸长的长度△l与所受竖直向上的拉力F间的关系如图所示,取g=10N/kg.问:
(1)电流表中的示数随着拉力的增大而________(选填“增大”或“减小”)
(2)若将电流表的表盘改为拉力计的表盘,则该表盘的零刻度所对应的电流值是________A;拉力计的满刻度是________N;
(3)能否将物体拉离地面?答:________(选填“能”或“不能”),理由是________
网友回答
解:(1)拉力增大时,连入的电阻减小,使得电路中的电流增大
(2)当不拉拉环时,R2=24?,由欧姆定律知,电路中电流
故拉力计的零刻度应标在电流表表盘上示数为0.2A处;
闭合开关,拉动拉环,当电流表示数为0.6A时,由欧姆定律得
总电阻R′=10?
R2接入电路的电阻R2′=R′-R1=10?-6?=4?
由题意要保证电路的安全,则电路中最大电流不能超过0.6A,当电流为0.6A时,拉环上拉力最大.
R2′=4?,又R2的阻值与长度成正比,故此时连入电路中的电阻线长度为l=1 cm,
则弹簧伸长的长度△l=l0-l=6cm-1cm=5cm
据乙图知,此时拉环拉力最大为F大=75N
(3)G=mg=10kg×10N/kg=100N,因为拉力100N已超出拉力计的测量范围,所以不能将物体拉离地面
故