某STEAM小組設(shè)計(jì)了一款可用電流表示數(shù)顯示拉力大小的測力計(jì)模型,并且電流表示數(shù)隨拉力的增大而增大。模型電路如圖甲所示,其中ab為長10cm、阻值20Ω的電阻絲,電源電壓恒為6V,R
0=10Ω,其余元件電阻不計(jì),電流表量程為0-0.6A,彈簧伸長量與所受力的關(guān)系如圖丁所示。忽略彈簧、拉桿和拉環(huán)的重力及滑片與電阻絲的摩擦,請完成下列問題。
?(1)根據(jù)設(shè)計(jì)要求,應(yīng)連接圖甲虛線框中的
1和3
1和3
(“1和2”或“1和3”)接線柱。
(2)圖甲中,閉合開關(guān),在拉環(huán)處施加250N的拉力,求1分鐘R
0產(chǎn)生的熱量。
(3)小明和小科想利用量程是0-3伏的電壓表來顯示拉力的大小,設(shè)計(jì)了圖乙和丙的電路。請你根據(jù)如表所示的評價標(biāo)準(zhǔn),在甲、乙、丙三個方案中選擇合理方案,并至少指出該方案的兩個優(yōu)點(diǎn)。
拉力測力計(jì)評價標(biāo)準(zhǔn) |
評價內(nèi)容 |
分值 |
示數(shù)與拉力大小的關(guān)系 |
拉力越大,示數(shù)越大 |
3分 |
拉力越大,示數(shù)越小 |
2分 |
刻度 |
刻度均勻 |
3分 |
刻度不均勻 |
2分 |
量程 |
可測的最大拉力大 |
3分 |
可測的最大拉力小 |
2分 |
整個電路能源消耗 |
能源消耗較小 |
3分 |
能源消耗較大 |
2分 |