Question

如图所示1是一种测量血压的压力传感器在工作时的示意图．薄金属片P固定有4个电阻、、、(如图2所示)，图2左边是它的侧面图，这四个电阻连接成电路如图3所示，试回答下列问题：

(1)开始时金属片中央O点未加任何压力，欲使电压表无示数，则4个电阻应满足怎样的关系?

(2)当O点加一个压力F后发生形变，这时4个电阻也随之发生形变，形变后各电阻大小如何变化?

(3)电阻变化后，A、B两点哪点电势高?它为什么能测量血压?

(提示：当O点加垂直于金属片的压力后，金属片发生形变，由于电阻是固定在金属片上的，因此、被拉长，、被拉宽．)

Answer 1

答案：略
解析：

(1)本题是电路中A、B两点间电压与4个电阻的关系，由于电压表的电阻可看作无穷大，因此本电路是、的串联电路与、的串联电路并联，要使电压表无读数，即A、B两点电势相等，则有：或． (2)当在O点加垂直于金属片的压力后，金属片发生形变，由于电阻是固定在金属片上的，因此、被拉长，、被拉宽，根据电阻定律，则、增大，、减小． (3)电阻增大，电压降增大，电阻减小，电压降减小，故在、的串联电路中上的电压降增大，、串联电路中上的电压降减小，所以A点电势高于B点电势．测量血压时，血压越高，压力F越大，金属片形变越显著，电阻变化越大，因而电压表示数越大，于是就能根据电压表示数的大小来测量血压的高低了．实际上由于金属片形变较小，所以电阻变化也较小，A、B两点间电压还要经过放大才能指示出来，有的还可以转换成数字显示出来．