Question

【題目】圖甲是大型機械廠用來稱重的電子吊秤。某物理小組設計了“吊秤”的模擬電路如圖乙，電路中電源電壓恒為6V，R1為拉力敏感電阻，R0為定值電阻，拉力敏感電阻R1與所受拉力F的關系如下表所示。

拉力F/N	0	50	100	150	200	250	300	…
電阻R1/Ω	300	270	240	210	180	150	120	…

（1）當拉力為0N時，電流表示數為10mA，求R0的阻值；

（2）當拉力敏感電阻受到375N的拉力時，電流表的示數為多少毫安？

（3）若將電流表改裝成“吊秤”刻度盤，其刻度線分布是否均勻？請簡要說明理由。

Answer 1

【答案】(1)300Ω；(2)16mA；(3)不均勻，見解析

【解析】

(1)當拉力為0N時，電流表示數為10mA，電路的總電阻

R= =600Ω

由表格數據可知：當拉力為0N時，

R1=300Ω

由圖可知，R1、R0串聯，根據串聯電路的總電阻等于各分電阻之和可得

R0=R-R1=600Ω-300Ω=300Ω

(2)由表格數據可知，設拉力敏感電阻R1與所受拉力F的關系式為

R1=300Ω-kF

當拉力為200N時，R1是180Ω，

180Ω=300Ω-k×200N

k=0.6Ω/N

拉力敏感電阻R1與所受拉力F的關系式為

R1=300Ω-0.6Ω/N ×F

當拉力為375N時，

R1′=75Ω

此時電路的總電阻為

R′=R1′+R0=75Ω+300Ω=375Ω

所以，電流表示數

I′==0.016A=16mA

(3)根據電阻的串聯特點和歐姆定律可得，電流表示數與拉力之間的關系式為

I=

由此可知：電流表示數與拉力不成正比，所以，刻度線分布不均勻。

答：(1)R0的阻值為300Ω；

(2)當拉力敏感電阻受到375N的拉力時，電流表的示數為16mA；

(3)若將電流表改裝成“吊秤”刻度盤，其刻度線分布不均勻；原因是電流表示數與拉力不成正比。