Question

【題目】圖甲所示是大型機械廠里用來稱重的電子吊秤，其中實現稱重的關鍵元件是拉力傳感器。其工作原理是：掛鉤上掛上重物，傳感器中拉力敏感電阻絲在拉力作用下發生形變，拉力敏感電阻絲的電阻也隨著發生變化，再經相應的測量電路把這一電阻變化轉換為電信號（電壓或電流），從而完成將所稱物體重量變換為電信號的過程。

（1）簡述拉力敏感電阻絲的阻值隨拉力變化的原因_______________________________。

（2）小明找到一根拉力敏感電阻絲RL，其阻值隨拉力變化的圖像如圖乙所示，再按圖丙所示電路制作了一個簡易“吊秤”。電路中電源電動勢E約15V，內阻約2Ω；靈敏毫安表量程為10mA，內阻約5Ω；R是電阻箱，最大阻值是9999Ω；RL接在A、B兩接線柱上，通過光滑絕緣滑環可將重物吊起，接通電路完成下列操作。

a．滑環下不吊重物時，調節電阻箱，當電流表為某一合適示數I時，讀出電阻箱的讀數R1；

b．滑環下吊上待測重物，測出電阻絲與豎直方向的夾角為θ；

c．調節電阻箱，使_______，讀出此時電阻箱的讀數R2；

d．算得圖乙直線的斜率k和截距b；

則待測重物的重力G的表達式為G=_____（用以上測得的物理量表示），測得θ=53°（sin53°=0.8，cos53°=0.6），R1、R2分別為1052Ω和1030Ω，結合乙圖信息，可得待測重物的重力G=_____N（結果保留三位有效數字）。

（3）針對小明的設計方案，為了提高測量重量的精度，你認為下列措施可行的是____________。

A．將毫安表換成量程不同，內阻更小的毫安表

B．將毫安表換成量程為10μA的微安表

C．將電阻箱換成精度更高的電阻箱

D．適當增大A、B接線柱之間的距離

Answer 1

【答案】 （1）電阻絲受拉力時，長度增加而橫截面積減小，根據電阻定律知其阻值增大。 （2）電流表的示數仍為I； ； 132N （3）CD

【解析】(1) 電阻絲受拉力時，長度增加而橫截面積減小，根據電阻定律知其阻值增大；

(2)根據等效替代法測電阻，調節電阻箱，使電流表的示數仍為I；

由其阻值隨拉力變化的圖像可得，由平衡條件得，由等效替代法測電阻得，聯立解得，可得待測重物的重力；

(3) 為了提高測量重量的精度，將電阻箱換成精度更高的電阻箱，適當增大A、B接線柱之間的距離，根據閉合電路歐姆定理得電流只有幾毫安，所以不能將毫安表換成量程為10μA的微安表，或不能將毫安表換成其他量程，故選CD。