Question

【題目】如圖甲是利用壓敏電阻的特性來(lái)測(cè)算壓力大小的電路裝置，其構(gòu)造有托盤(pán)、壓力傳感器R，電流計(jì)G（量程600mA），托盤(pán)質(zhì)量忽略不計(jì)．該壓敏電阻隨壓力的變化關(guān)系式為：R=100﹣20F（F和R的單位分別是N和Ω），電源電壓為6V，某次測(cè)量一物體，電流計(jì)示數(shù)為500mA，已知該物體與托盤(pán)的接觸面積為4cm2 ， 它對(duì)托盤(pán)的壓強(qiáng)是 ． 在電路中串聯(lián)定值電阻可以起到保護(hù)電路的作用，如圖乙．當(dāng)電阻Rˊ接入后，該裝置所測(cè)的壓力范圍將（填“變大“、“變小“或“不變“）．

Answer 1

【答案】1.1×104Pa；變大
【解析】解：（1）某次測(cè)量時(shí)電流計(jì)的示數(shù)I′=500mA=0.5A， 由歐姆定律可得，此時(shí)壓力傳感器R的阻值為：R= = =12Ω；
又因?yàn)閴好綦娮桦S壓力的變化關(guān)系式為：R=100﹣20F，即12=100﹣20F′，
所以，該物體對(duì)托盤(pán)的壓力：F′=4.4N，
已知S=4cm2=4×10﹣4m2 ，
則物體對(duì)托盤(pán)的壓強(qiáng)為：p= = =1.1×104Pa．（2）由于電源電壓不變，當(dāng)電流計(jì)G達(dá)到滿刻度600mA時(shí)，電路中的最小總電阻不變；當(dāng)電路中接入電阻Rˊ后，壓力傳感器R和電阻Rˊ串聯(lián)，根據(jù)串聯(lián)電路的電阻特點(diǎn)可知，壓力傳感器R的最小電阻減小；則根據(jù)R=100﹣20F可得F=5﹣ ，可知壓敏電阻受到的壓力變大；所以該裝置所測(cè)的壓力范圍變大．
所以答案是：1.1×104Pa；變大．
【考點(diǎn)精析】根據(jù)題目的已知條件，利用壓強(qiáng)的大小及其計(jì)算和歐姆定律及其應(yīng)用的相關(guān)知識(shí)可以得到問(wèn)題的答案，需要掌握壓強(qiáng)的計(jì)算公式及單位：公式：p =F/s ,p表示壓強(qiáng)，F(xiàn)表示壓力，S表示受力面積壓力的單位是 N，面積的單位是 m2, 壓強(qiáng)的單位是 N/m2,叫做帕斯卡，記作Pa ．1Pa=1N/m2．(帕斯卡單位很小，一粒平放的西瓜子對(duì)水平面的壓強(qiáng)大約為20Pa）；歐姆定律的應(yīng)用： ① 同一個(gè)電阻，阻值不變，與電流和電壓無(wú)關(guān) 但加在這個(gè)電阻兩端的電壓增大時(shí)，通過(guò)的電流也增大．（R=U/I） ② 當(dāng)電壓不變時(shí)，電阻越大，則通過(guò)的電流就越�。�（I=U/R） ③ 當(dāng)電流一定時(shí)，電阻越大，則電阻兩端的電壓就越大．（U=IR）．