Question

如图所示为雅娟同学设计的汽车模型推力检测装置，它主要是由推力接受器F和压力杠杆OCD、压力传感器D和测量电路组成，其中OC:OD=1:5,显示汽车推力的仪表是由量程为3V的电压表改装而成，D点所受压力与滑动变阻器AP段电阻R的阻值变化关系如下表所示。若杠杆等推力检测装置的质量均忽略不计，滑动变阻器最大电阻R₀为300Ω，电源输出电压恒为3.0V.

序号	1	2	3	4	5	6	7
D点压力F/N	0	5	10	15	20	25	30
电阻R/Ω	300	250	200	150	100	50	0

 

电压表Ｖ/v	0	1	2	3
C点压力F/N

 

 

 

(1)当滑动变阻器AP电阻R的阻值为120Ω时，汽车E通过F对C点的推力是多少牛顿?

 (2)为了把电压表改装成检测C点推力大小的仪表，请你把电压表读数所对应C点的压力直接填入表中。

(3) 电压表改装成检测C点推力大小的仪表，将电流刻度转换成对应的推力刻度示数后示数是否均匀？通过计算说明理由。

Answer 1

⑴90　　⑵150　　100　　50　　0　　

⑶由表格可知：Ｃ点处的力Ｆ_Ｃ与电阻连入值的关系式为：Ｒ_入＝300－10Ｆ_Ｃ，进一步可知电阻连入值与Ｃ点处的力Ｆ_Ｄ的关系式：Ｒ_入＝300－10Ｆ_Ｃ＝300－10＝300－2Ｆ_Ｄ，而电路中的电流Ｉ＝＝0.01Ａ是不变的，则电压表的示数Ｕ_Ｖ＝ＩＲ_入＝0.01Ａ×（300－2Ｆ_Ｄ）＝3Ｖ－0.02Ｆ_Ｄ，由式可知，Ｕ_Ｖ与Ｆ_Ｄ成一次函数，所以改装后的刻度是均匀的。