Question

【題目】壓力傳感器是電子秤中的測力裝置,可視為阻值隨壓力而變化的壓敏電阻。小剛從某廢舊電子秤上拆下一個壓力傳感器,探究其阻值與所受壓力大小(不超過250N)的關(guān)系,如圖所示是小剛設(shè)計的實驗電路圖。電源電壓恒定,R0為定值電阻，R1為壓力傳感器。

(1)連接電路時開關(guān)應(yīng)__________電路中R0的作用是_____________。

(2)閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)電流表無示數(shù)，電壓表示數(shù)接近電源電,電路出現(xiàn)的故障是_________；排除故障后,逐漸增大R1受到的壓力,閉合開關(guān),讀出電流表和電壓表的示數(shù),計算出對應(yīng)的R1的阻值,記錄如下表所示,第5次測深時,電壓表示數(shù)為4V。電流表示數(shù)為02A。此時R1的阻值為_______。請根據(jù)表中的數(shù)據(jù)在圖中畫出R1隨F變化的關(guān)系圖像

（___________）

次數(shù)	1	2	3	4	5	6
F/N	0	50	100	150	200	250
R1/Ω	60	50	40	30		10

(3)通過實驗探究可歸納出, R1的阻值隨壓力F大小變化的關(guān)系式為_____________。當(dāng)R1的阻值為32時，R1上受到的壓力是__________N，若此壓力為壓力傳感器在電子稱正常工作時受到的壓力，則電子秤應(yīng)顯示_______________kg

Answer 1

【答案】斷開 保護電路 R1斷路 20 R1=60-0.2F 140 14

【解析】

第一空．為了保護電路，連接電路時，開關(guān)應(yīng)斷開；

第二空．因為串聯(lián)電阻起分壓作用，所以電路中串聯(lián)電阻R0是為了保護電路；

第三空．電流表無示數(shù)，電路發(fā)生斷路，電壓表等于電源電壓，則與電壓表并聯(lián)的電阻絲R1斷路；

第四空．根據(jù)歐姆定律 知，第5次電阻值為：

第五空．把壓力大小作為橫坐標，把電阻大小作為縱坐標，在坐標系中描點連線即可得壓敏電阻R1的阻值隨壓力F的大小變化的圖象，如圖：

第六空．根據(jù)R1的阻值隨壓力F的大小變化的圖象可知，壓敏電阻R1的阻值與壓力F成一次函數(shù)關(guān)系，設(shè)它們的關(guān)系式為：

R1=kF+b-------①。

把F=50N，R1=50Ω和F=100N，R1′=40Ω代入①式可得：

50=50k+b-------②

40=100k+b--------③

聯(lián)立方程②③可得：k=-0.2，b=60，

所以它們的關(guān)系式為R1=60-0.2F；

第七空．把R=32Ω代入R1=60-0.2F：

即32=60-0.2F

解得F=140N

第八空．因為壓力等于重力，所以G=F=140N

物體的質(zhì)量：