Question

【题目】如图甲是利用压敏电阻的特性来测算压力大小的电路装置，其构造有托盘、压力传感器R，电流计G（量程为IgmA），托盘质量忽略不计，该压敏电阻随压力的变化关系式为：R＝R0﹣kF（F和R、R0的单位分别是N和Ω；k为已知，是比例系数，单位为Ω/N）

（1）当不称重时，此时电流计示数是mA；某次测量一物体时，电流计示数为mA，则该物体对托盘的压力是_____；

（2）在电路中串联一个定值电阻可以起到保护电路的作用，如图乙所示，当电阻R′接入后，该装置所测的压力范围将_____（选填“变小”、“不变”或“变大”）。

Answer 1

【答案】 变大。

【解析】

(1)[1]由甲图可知，压力传感器R和电流计G串联，当不称重时，F＝0，则电路的电阻：

，

由可得，电源电压：

，

当电流

，

压敏电阻的阻值：

，

由题知：

，

则该物体对托盘的压力：

；

(2)[2]由

，

可知，当压力增大时，压敏电阻的阻值变小，则电路中电流增大；所以，当电流计G达到满刻度时，所测压力最大；当电路中接入电阻R′后，压力传感器R和电阻R′串联，由于电源电压不变，当电流计G达到满刻度时，电路中的最小总电阻不变；

根据串联电路的电阻特点可知

，

所以，接入电阻R′后，压敏电阻R的最小电阻减小；因压敏电阻的阻值随压力的增大而减小，故压敏电阻受到的压力变大，即该装置所测的压力范围将变大。