Question

【題目】如圖甲是利用壓敏電阻的特性來測算壓力大小的電路裝置，其構造有托盤、壓力傳感器R，電流計G（量程為IgmA），托盤質量忽略不計，該壓敏電阻隨壓力的變化關系式為：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，單位為Ω/N）

（1）當不稱重時，此時電流計示數是mA；某次測量一物體時，電流計示數為mA，則該物體對托盤的壓力是_____；

（2）在電路中串聯一個定值電阻可以起到保護電路的作用，如圖乙所示，當電阻R′接入后，該裝置所測的壓力范圍將_____（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G串聯，當不稱重時，F＝0，則電路的電阻：

，

由可得，電源電壓：

，

當電流

，

壓敏電阻的阻值：

，

由題知：

，

則該物體對托盤的壓力：

；

(2)[2]由

，

可知，當壓力增大時，壓敏電阻的阻值變小，則電路中電流增大；所以，當電流計G達到滿刻度時，所測壓力最大；當電路中接入電阻R′后，壓力傳感器R和電阻R′串聯，由于電源電壓不變，當電流計G達到滿刻度時，電路中的最小總電阻不變；

根據串聯電路的電阻特點可知

，

所以，接入電阻R′后，壓敏電阻R的最小電阻減小；因壓敏電阻的阻值隨壓力的增大而減小，故壓敏電阻受到的壓力變大，即該裝置所測的壓力范圍將變大。