Question

【题目】某同学设计了一个利用如图甲所示的电路测量海水的深度，其中R1=2Ω是一个定值电阻，R2是一个压敏电阻，它的阻值随所受压力F的变化关系如图乙所示，电源电压保持6V不变，将此压敏电阻用绝缘薄膜包好后放在一个硬质形绝缘盒中，放入海水中保持受力面水平，且只有一个面积为0.02m2的面承受海水压力．（设海水密度ρ海水=1.0×103kg/m3）．求：

（1）当A示数为0.2A时，压敏电阻R2的阻值是多少？

（2）如图乙所示，当压敏电阻R2的阻值为20Ω时，求此时压敏电阻R2所处的海水深度是多少？

（3）若A的最大测量值为0.6A，则使用此方法能测量出海水的最大深度是多少？

Answer 1

【答案】（1）当A示数为0.2A时，压敏电阻R2的阻值是28Ω；

（2）当压敏电阻R2的阻值为20Ω时，求此时压敏电阻R2所处的海水深度是200m；

（3）若A的最大测量值为0.6A，则使用此方法能测量出海水的最大深度是500m

【解析】

试题分析：（1）当电流表示数为0.2A时，总电阻为：R===30Ω；

压敏电阻R2的阻值为：R2=R﹣R1=30Ω﹣2Ω=28Ω；

（2）根据图象可知：当压敏电阻R2的阻值为20Ω时，压敏电阻受到海水的压力为4×104N；

则压敏电阻受到的压强为：P===2×106Pa；

则压敏电阻R2所处的海水深度是：h===200m；

（3）当电流表示数达到最大0.6A时，总电阻为：R===10Ω；

此时压敏电阻R2的阻值为：R2=R﹣R1=10Ω﹣2Ω=8Ω；

根据图象可知：当压敏电阻R2的阻值为8Ω时，压敏电阻受到海水的压力为10×104N；

则压敏电阻受到的压强为：P大===5×106Pa；

则使用此方法能测量出海水的最大深度是：h大===500m；