Question

14．电子秤利用用了压力传感器．某电子秤使用的压力传感器的结构如图所示．弹簧钢右端固定，其上、下表面各贴一完全相同的金属电阻丝，它的阻值对长度变化很敏感．电子秤工作时，给上、下电阻丝分别提供相等且大小恒定的电流I．若在弹簧钢自由端施加压力F，则上电阻丝拉伸，下电阻丝压缩，此时两电阻丝两端的电压变为U₁、U₂，传感器把两电压的差值输出，用来反映力F的大小．
（1）压力F增大时，上金属丝的电阻变大（选填“变大”“变小”或“不变”）．
（2）施加压力F时，两电阻丝两端电压的大小关系为U₁＞U₂（选填“＞”“＜”或“=”）．

Answer 1

分析 （1）电阻的大小与导体的材料、长度、横截面积及温度有关，材料相同、横截面积相同，导体越长，电阻越大；
外力F增大时，上面金属电阻丝被拉伸，下面金属电阻丝被压缩，电阻丝长度发生变化，可知电阻的变化；
（2）在电流相同时，根据U=IR分析，电压随电阻的变化．

解答 解：
（1）外力F增大时，上面金属电阻丝长度变大，电阻变大，下面金属电阻丝长度变短，电阻变小；
（2）由欧姆定律可知，电压U=IR，电流一定时，电阻越大，导体两端的电压越大，所以施加压力F时，两电阻丝两端电压的大小关系为U₁＞U₂．
故答案为：（1）变大；（2）＞．

点评 本题考查欧姆定律的应用和影响电阻大小的因素，关键知道影响电阻大小的因素是导体的材料、长度、横截面积和温度，难点是根据题目所给信息结合我们所学知识解题．