某科技興趣小組制作了一艘小潛水艇.為了測定該潛水艇下潛在水中某深度時受到的壓強(qiáng),他們設(shè)計了如圖甲所示的電路,其中電源電壓U=12V;R是阻值為20Ω的定值電阻;A為壓強(qiáng)表,其實質(zhì)是一只量程為0~100mA的電流表;R 是一種壓力傳感器,它用于感應(yīng)壓力的受力面積為60cm2,且所能承受的壓力足夠大,其阻值R隨壓力F變化的關(guān)系如圖乙所示.問:?

(1)在電路中連入R的目的是______.
(2)當(dāng)該潛水艇浮在水面(壓力傳感器未浸入水中)時,電路中的電流多大??
(3)若將此表改成壓力表,有什么不足?(寫出一點即可)______.
【答案】分析:(1)在電路中串聯(lián)一個穩(wěn)定的電阻可起到保護(hù)電路的作用;
(2)通過圖乙讀出當(dāng)F為0時,R的阻值,再利用歐姆定律公式進(jìn)行計算;
(3)儀表的設(shè)計要考慮到量程、靈敏度等因素.
解答:解:(1)因為R的阻值是變化的,所以串聯(lián)一個定值電阻R可起到保護(hù)電路的作用;
(2)當(dāng)潛水艇浮在水面時,傳感器受到的壓力F=0,對應(yīng)的電阻R=480Ω,??
I===0.024A=24mA;
(3)分析圖象特點可知,當(dāng)壓力達(dá)到一定值后,電流表示數(shù)變化不明顯,無法顯示壓力大小,再者壓力表刻度很可能不均勻,測量范圍也是有限的.
故答案為:(1)防止電路發(fā)生短路或保護(hù)電路;(2)當(dāng)該潛水艇浮在水面時,電路中的電流為24mA;
(3)壓力達(dá)到一定值后,電流表示數(shù)變化不明顯,無法顯示壓力大。ɑ驂毫Ρ砜潭炔痪鶆;或測量范圍太小.合理即可)
點評:理解這一自制潛水艇的基本原理,并能通過圖象獲得相關(guān)的信息和數(shù)據(jù),才能順利解決此題,本題的難點在于對儀表狀態(tài)的理解.
練習(xí)冊系列答案
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(1)當(dāng)該潛水艇浮在水面(壓力傳感器未浸入水中)時,電路中的電流多大?
(2)圖甲電路能測量的最大深度是多少米?
(3)在不更換壓力傳感器的情況下,為了增大圖甲電路所能'測量的最大深度,應(yīng)對該電路怎樣進(jìn)行改進(jìn)?(寫出一種方法即可)

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(1)在電路中連入R0的目的是
防止電路發(fā)生短路或保護(hù)電路
防止電路發(fā)生短路或保護(hù)電路

(2)當(dāng)該潛水艇浮在水面(壓力傳感器未浸入水中)時,電路中的電流多大??
(3)若將此表改成壓力表,有什么不足?(寫出一點即可)
壓力達(dá)到一定值后,電流表示數(shù)變化不明顯,無法顯示壓力大小
壓力達(dá)到一定值后,電流表示數(shù)變化不明顯,無法顯示壓力大小

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(1)在電路中連入R0的目的
防止電路發(fā)生短路或保護(hù)電路
防止電路發(fā)生短路或保護(hù)電路

(2)當(dāng)潛水艇浮出水面(R未浸入水中)時,電路中的電流為24mA,求定值電阻R0的阻值
(3)若將此表改成壓力表,有什么不足?(寫出一點即可)

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