题目内容
4．触摸屏在笔记本．电脑及手机等设备上已普遍使用，主要有电阻式．电容式．红外式和超声式等几种．其中电阻触摸屏原理为：电阻式触摸屏将矩形区域中触摸点（X，Y）的物理位置转换为代表X坐标和Y坐标的电压．电阻式触摸屏有两层电阻，当未在触摸屏上施力时，两层电阻不接触．当有物体在触摸屏表面施以一定的压力时，上层电阻与下层电阻发生接触，电阻性表面被分隔为两个电阻，它们的阻值与触摸点到屏幕边缘的距离成正比．该结构可以等效为如图（a）所示的电路．此时在Y+．Y-之间加驱动电压，测量X+电压，可获得接触点的纵坐标如图（b）所示；然后在X+、X-之间加驱动电压，测量Y+电压，可获得接触点的横坐标，如图（c）所示．现在有一块长10cm，宽6cm的手机触摸屏，以其中心为原点建立坐标轴，则触点坐标X方向的范围是[-3cm，3cm]，Y方向的范围是[-5cm，5cm]．触摸屏的驱动电压为5V．一位同学用笔按在屏上某点，当Y+电极施加驱动电压时，测得X+电极的电压为3.2V；当X+电极施加驱动电压时，测得Y+电极的电压为1.5V．请通过计算判断笔按在触摸屏上位置的坐标．
分析 电阻式触摸屏是采用分压器（串联电阻分压原理）来产生代表X坐标和Y坐标的电压．当通过笔尖或手指进行按压触摸屏表面时，触摸屏的电阻性表面被分隔为两个串联的电阻，根据串联电阻的特点及触摸屏的电阻与触摸点到接地边之间的距离成正比，就可计算出触摸点的坐标．
解答 解：串联电路中电阻越大分得的电压越大，且电阻分布是均匀的．
触点到Y-的距离为：$\frac{3.2V}{5V}$×10cm=6.4cm，
则Y坐标为6.4cm-5cm=1.4cm，
触点到X-的距离为：$\frac{1.5V}{5V}$×6cm=1.8cm，
则X坐标为1.8cm-3cm=-1.2cm，
因此触点的坐标为（-1.2cm 1.4cm）．
答：笔按在触摸屏上位置的坐标为（-1.2cm 1.4cm）．
点评 本题考查了串联电路的分压特点，关键是明白题干中所给计算坐标的方法，有一定的难度．
练习册系列答案
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