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600mA），托盘质量忽略不计．该压敏电阻随压力的变化关系式为：R=100﹣20F（F和R的单位分别是N和Ω），电源电压为6V，某次测量一物体，电流计示数为500mA，已知该物体与托盘的接触面积为4cm2 ， 它对托盘的压强是 ． 在电路中串联定值电阻可以起到保护电路的作用，如图乙．当电阻Rˊ接入后，该装置所测的压力范围将（填“变大“、“变小“或“不变“）．

Answer 1

【答案】1.1×104Pa；变大
【解析】解：（1）某次测量时电流计的示数I′=500mA=0.5A， 由欧姆定律可得，此时压力传感器R的阻值为：R= = =12Ω；
又因为压敏电阻随压力的变化关系式为：R=100﹣20F，即12=100﹣20F′，
所以，该物体对托盘的压力：F′=4.4N，
已知S=4cm2=4×10﹣4m2 ，
则物体对托盘的压强为：p= = =1.1×104Pa．（2）由于电源电压不变，当电流计G达到满刻度600mA时，电路中的最小总电阻不变；当电路中接入电阻Rˊ后，压力传感器R和电阻Rˊ串联，根据串联电路的电阻特点可知，压力传感器R的最小电阻减小；则根据R=100﹣20F可得F=5﹣ ，可知压敏电阻受到的压力变大；所以该装置所测的压力范围变大．
所以答案是：1.1×104Pa；变大．
【考点精析】根据题目的已知条件，利用压强的大小及其计算和欧姆定律及其应用的相关知识可以得到问题的答案，需要掌握压强的计算公式及单位：公式：p =F/s ,p表示压强，F表示压力，S表示受力面积压力的单位是 N，面积的单位是 m2, 压强的单位是 N/m2,叫做帕斯卡，记作Pa ．1Pa=1N/m2．(帕斯卡单位很小，一粒平放的西瓜子对水平面的压强大约为20Pa）；欧姆定律的应用： ① 同一个电阻，阻值不变，与电流和电压无关 但加在这个电阻两端的电压增大时，通过的电流也增大．（R=U/I） ② 当电压不变时，电阻越大，则通过的电流就越小．（I=U/R） ③ 当电流一定时，电阻越大，则电阻两端的电压就越大．（U=IR）．