2014年杭州中考科学第36题电子拉力计传感器母题解密
36．（8分）图甲是一个电子拉力计原理图。硬质弹簧右端和金属滑片P固定在一起(P与R1
间的摩擦不计)。电压表量程为0～3V，a、b是一根长为6cm的均匀电阻丝，阻值R1=30Ω，电源电压U=6V 。
（1）要保证电压表能正常工作，电路中RO至少应为 ▲ 。
（2）当拉环不受拉力时，滑片P处于a端，闭合开关后电压表的读数为 ▲_V。
（3ΔL与所受拉力F间的关系如图乙所示，若R0=45Ω，通过计算说明, 开关S闭合后，当电压表指针指在0.8V处，作用在拉环上水平向右的拉力为多大?此拉力器的量程为多少？
【变式训练】：
（1）为什么不在电路中串联电流表，把电流表改装成拉力计？
（2）当R0=30Ω R1=45Ω，其他条件均不变，拉力计的量程为多少？
（3）在原题第（3）问的基础上，试推导拉力计的拉力F（N）与电压表的示数u（V）之间的关系式，并在表盘上面“2V”处标注相应的拉力值。
（4）将原电压表的位置用导线短接代替，其它元件位置不变，能否把电压表（量程为0～15V）直接并联在电阻R0两端？若能，请说明理由，并推导拉力计的拉力F（N）与电压表的示数u（V）之间的关系式。
（5）若要用电流表代替电压表改装电路，其他元件保持不变，请画出电路图。并分析改装前后，拉力计的刻度有什么变化？
36．（8分）图甲是一个电子拉力计原理图。硬质弹簧右端和金属滑片P固定在一起(P与R1
间的摩擦不计)。电压表量程为0～3V，a、b是一根长为6cm的均匀电阻丝，阻值R1=30Ω，电源电压U=6V 。
（1）要保证电压表能正常工作，电路中RO至少应为 ▲ 。
（2）当拉环不受拉力时，滑片P处于a端，闭合开关后电压表的读数为 ▲_V。
（3ΔL与所受拉力F间的关系如图乙所示，若R0=45Ω，通过计算说明, 开关S闭合后，当电压表指针指在0.8V处，作用在拉环上水平向右的拉力为多大?此拉力器的量程为多少？
【答案】：36．（8分）
（1）(2分)30Ω
（2）(1分)0V
（3）(3分)I=U/(R0+R1)=6V/(45Ω+30Ω)=0.08A
Rap=Uap/I =0.8V/0.08A=10Ω
Lap/6cm=10Ω/30Ω Lap=2cm
根据图像得：F=200N
(2分)由于滑动变阻器的电压最大为2.4V，拉力器的量程为0—600N。
答：略。
【变式训练】：
（1）为什么不在电路中串联电流表，把电流表改装成拉力计？
答：无论滑片P如何移动，电流表示数始终不变。
（2）当R0=30Ω R1=45Ω，其他条件均不变，拉力计的量程为多少？
答：0—500N（务必考虑电压表的量程）
（3）在原题第（3）问的基础上，试推导拉力计的拉力F（N）与电压表的示数u（V）之间的关系式，并在表盘上面“2V”处标注相应的拉力值。
答：F=250u（0≤u≤2.4） 500N
（4）将原电压表的位置用导线短接代替，其它元件位置不变，能否把电压表（量程为0～15V）直接并联在电阻R0两端？若能，请说明理由，并推导拉力计的拉力F（N）与电压表的示数u（V）之间的关系式。
答：能，F=1500-5400/u（3.6≤u≤6）
（5）若要用电流表代替电压表改装电路，其他元件保持不变，请画出电路图。并分析改装前后，拉力计的刻度有什么变化？
答：改装前刻度从零开始，变化均匀，改装后刻度不从零开始，变化不均匀。