Question

【題目】有一種測量壓力的測力計，其原理圖如圖所示，電源電壓為6V，并保持不變．R是一個壓敏電阻，R0是一個阻值為300Ω的定值電阻，它能對壓敏電阻R起保護作用．G是由量程為0~15mA電流表改裝成的指針式測力顯示器．R的阻值可隨壓力F的大小變化而改變，其關系如下表所示且保持不變．

（1）當壓力為250N時，電流表示數為多少A_______？

（2）該測力計的最大測量值為多少N_________？

（3）若更換阻值更大的R0，該裝置所測的壓力范圍將_________( 填“變大” 、“變小”或“不變”)

Answer 1

【答案】0.012 500 變大

【解析】

（1）由圖知，R、R0串聯，電流表測電路中電流，當壓力為250N時，由表格可R連入阻值，由串聯電路特點和歐姆定律計算電流表示數；（2）當電流表示數最大時，電路中電阻最小，求出此時R連入阻值；由表格數據得出F與R的表達式，從而計算測力計的最大測量值；（3）根據兩表達式分析判斷若更換阻值更大的R0，該裝置所測的壓力范圍的變化．

(1)由圖知,R、R0串聯，電流表測電路中電流，由表格數據知，當壓力為250N時，R連入阻值為200Ω，由串聯電路特點和歐姆定律計算電流表示數：I== =0.012A；(2)電流表G量程為015mA，所以電路中電流最大15mA=0.015A，此時R連入阻值最小，由串聯電路特點和歐姆定律可得：R最小=R0=300Ω=100Ω，由表格數據知，壓力F與電阻R呈線性變化，設F=kR+b，由表格中第二組數據有：50N=k×280Ω+b，由表格中第三組數據有：100N=k×260Ω+b，解得：k=2.5N/Ω，b=750N，即：F=2.5N/Ω×R+750N，所以當R最小=100Ω時，F=500N，即：測力計的最大測量值為500N；

(3)若更換阻值更大的R0,由R=R0知U和I不變時，R的阻值變小，由F=2.5N/Ω×R+750N知，F變大。