Question

【题目】图甲是大型机械厂用来称重的电子吊秤。某物理小组设计了“吊秤”的模拟电路如图乙，电路中电源电压恒为6V，R1为拉力敏感电阻，R0为定值电阻，拉力敏感电阻R1与所受拉力F的关系如下表所示。

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

（1）当拉力为0N时，电流表示数为10mA，求R0的阻值；

（2）当拉力敏感电阻受到375N的拉力时，电流表的示数为多少毫安？

（3）若将电流表改装成“吊秤”刻度盘，其刻度线分布是否均匀？请简要说明理由。

Answer 1

【答案】(1)300Ω；(2)16mA；(3)不均匀，见解析

【解析】

(1)当拉力为0N时，电流表示数为10mA，电路的总电阻

R= =600Ω

由表格数据可知：当拉力为0N时，

R1=300Ω

由图可知，R1、R0串联，根据串联电路的总电阻等于各分电阻之和可得

R0=R-R1=600Ω-300Ω=300Ω

(2)由表格数据可知，设拉力敏感电阻R1与所受拉力F的关系式为

R1=300Ω-kF

当拉力为200N时，R1是180Ω，

180Ω=300Ω-k×200N

k=0.6Ω/N

拉力敏感电阻R1与所受拉力F的关系式为

R1=300Ω-0.6Ω/N ×F

当拉力为375N时，

R1′=75Ω

此时电路的总电阻为

R′=R1′+R0=75Ω+300Ω=375Ω

所以，电流表示数

I′==0.016A=16mA

(3)根据电阻的串联特点和欧姆定律可得，电流表示数与拉力之间的关系式为

I=

由此可知：电流表示数与拉力不成正比，所以，刻度线分布不均匀。

答：(1)R0的阻值为300Ω；

(2)当拉力敏感电阻受到375N的拉力时，电流表的示数为16mA；

(3)若将电流表改装成“吊秤”刻度盘，其刻度线分布不均匀；原因是电流表示数与拉力不成正比。