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600mA），托盤質量忽略不計．該壓敏電阻隨壓力的變化關系式為：R=100﹣20F（F和R的單位分別是N和Ω），電源電壓為6V，某次測量一物體，電流計示數為500mA，已知該物體與托盤的接觸面積為4cm2 ， 它對托盤的壓強是 ． 在電路中串聯定值電阻可以起到保護電路的作用，如圖乙．當電阻Rˊ接入后，該裝置所測的壓力范圍將（填“變大“、“變小“或“不變“）．

Answer 1

【答案】1.1×104Pa；變大
【解析】解：（1）某次測量時電流計的示數I′=500mA=0.5A， 由歐姆定律可得，此時壓力傳感器R的阻值為：R= = =12Ω；
又因為壓敏電阻隨壓力的變化關系式為：R=100﹣20F，即12=100﹣20F′，
所以，該物體對托盤的壓力：F′=4.4N，
已知S=4cm2=4×10﹣4m2 ，
則物體對托盤的壓強為：p= = =1.1×104Pa．（2）由于電源電壓不變，當電流計G達到滿刻度600mA時，電路中的最小總電阻不變；當電路中接入電阻Rˊ后，壓力傳感器R和電阻Rˊ串聯，根據串聯電路的電阻特點可知，壓力傳感器R的最小電阻減��；則根據R=100﹣20F可得F=5﹣ ，可知壓敏電阻受到的壓力變大；所以該裝置所測的壓力范圍變大．
所以答案是：1.1×104Pa；變大．
【考點精析】根據題目的已知條件，利用壓強的大小及其計算和歐姆定律及其應用的相關知識可以得到問題的答案，需要掌握壓強的計算公式及單位：公式：p =F/s ,p表示壓強，F表示壓力，S表示受力面積壓力的單位是 N，面積的單位是 m2, 壓強的單位是 N/m2,叫做帕斯卡，記作Pa ．1Pa=1N/m2．(帕斯卡單位很小，一粒平放的西瓜子對水平面的壓強大約為20Pa）；歐姆定律的應用： ① 同一個電阻，阻值不變，與電流和電壓無關 但加在這個電阻兩端的電壓增大時，通過的電流也增大．（R=U/I） ② 當電壓不變時，電阻越大，則通過的電流就越�。�（I=U/R） ③ 當電流一定時，電阻越大，則電阻兩端的電壓就越大．（U=IR）．