Question

【題目】如圖甲是利用壓敏電阻的特性來測(cè)算壓力大小的電路裝置，其構(gòu)造有托盤、壓力傳感器R，電流計(jì)G（量程為IgmA），托盤質(zhì)量忽略不計(jì)，該壓敏電阻隨壓力的變化關(guān)系式為：R＝R0﹣kF（F和R、R0的單位分別是N和Ω；k為已知，是比例系數(shù)，單位為Ω/N）

（1）當(dāng)不稱重時(shí)，此時(shí)電流計(jì)示數(shù)是mA；某次測(cè)量一物體時(shí)，電流計(jì)示數(shù)為mA，則該物體對(duì)托盤的壓力是_____；

（2）在電路中串聯(lián)一個(gè)定值電阻可以起到保護(hù)電路的作用，如圖乙所示，當(dāng)電阻R′接入后，該裝置所測(cè)的壓力范圍將_____（選填“變小”、“不變”或“變大”）。

Answer 1

【答案】 變大。

【解析】

(1)[1]由甲圖可知，壓力傳感器R和電流計(jì)G串聯(lián)，當(dāng)不稱重時(shí)，F＝0，則電路的電阻：

，

由可得，電源電壓：

，

當(dāng)電流

，

壓敏電阻的阻值：

，

由題知：

，

則該物體對(duì)托盤的壓力：

；

(2)[2]由

，

可知，當(dāng)壓力增大時(shí)，壓敏電阻的阻值變小，則電路中電流增大；所以，當(dāng)電流計(jì)G達(dá)到滿刻度時(shí)，所測(cè)壓力最大；當(dāng)電路中接入電阻R′后，壓力傳感器R和電阻R′串聯(lián)，由于電源電壓不變，當(dāng)電流計(jì)G達(dá)到滿刻度時(shí)，電路中的最小總電阻不變；

根據(jù)串聯(lián)電路的電阻特點(diǎn)可知

，

所以，接入電阻R′后，壓敏電阻R的最小電阻減�。灰驂好綦娮璧淖柚惦S壓力的增大而減小，故壓敏電阻受到的壓力變大，即該裝置所測(cè)的壓力范圍將變大。