Question

（2012?宿遷）如圖甲是利用壓敏電阻的特性來測算壓力大小的電路裝置，其枸造有托盤、壓力傳感器R，電流計G（量程600mA），托盤質量忽略不計．

（1）該壓敏電阻隨壓力的變化關系式為：R=100-20F（F和R的單位分別是N和Ω），當不稱重時，電路的電阻是

100

Ω，此時電流計示數是60mA，則電源電壓為

6

V；
（2）某次測量一物體，電流計示數為500mA，可知該物體對托盤的壓力是

4.4

N，已知該物體與托盤的接觸面積為4cm²，它對托盤的壓強是

1.1×10⁴

Pa；
（3）在電路中串聯定值電阻可以起到保護電路的作用，如圖乙．當電阻R′接入后，該裝置所測的壓力范圍將

變大

（填“變大“、“變小“或“不變“）．

Answer 1

分析：（1）從圖可知，壓力傳感器R和電流計G串聯．在水平面上壓力和重力相等，當不稱重時，物體對托盤的壓力等于重力也就是為0，從而可以根據壓敏電阻隨壓力的變化關系式R=100-20F計算出電流知道電阻．又知道電路中電流，可利用公式U=IR計算出電源電壓．
（2）知道此時電路中的電流，可利用公式R=

U

I

計算出壓力傳感器R的電阻，再利用壓敏電阻隨壓力的變化關系式R=100-20F計算出物體對托盤的壓力．又知道物體與托盤的接觸面積，可利用公式P=

F

S

計算出它對托盤的壓強．
（3）當電路中接入電阻Rˊ后，可利用串聯電路電阻的特點，判斷出電路中電阻的變化，再利用公式I=

U

R

判斷出電路中電流的變化，從而可以判斷出該裝置所測的壓力范圍的變化．

解答：解：
（1）∵不稱重時，F=G=0N，
而壓敏電阻隨壓力的變化關系式為：R=100-20F，
∴壓力傳感器R的阻值（即電路的電阻）為：R=100-20F=100-20×0N=100Ω．
而I=60mA=0.06A，
∴電源電壓為：U=IR=0.06A×100Ω=6V．
（2）∵I′=500mA=0.5A，
∴此時壓力傳感器R的阻值為：R=

U

I′

=

6V

0.5A

=12Ω，
又∵壓敏電阻隨壓力的變化關系式為：R=100-20F，
即12=100-20F，
∴該物體對托盤的壓力為：20F′=100-12=88，即F′=4.4N．
而S=4cm²=4×10^-4m²，
∴物體對托盤的壓強為：P=

F

S

=

4.4N

4×10-4m2

=1.1×10⁴Pa．
（3）當電路中接入電阻Rˊ后，壓力傳感器R和電阻Rˊ串聯，則電路中的總電阻變大，
由公式I=

U

R

可知電路中的電流變小，從而可知，該裝置所測的壓力范圍變大．
故答案為：（1）100；6．
（2）4.4；.1×10⁴．
（3）變大．

點評：本題考查學生對圖象的分析能力，串聯電路電流和電阻特點的掌握，以及對壓強公式理解和應用，同時會靈活運用歐姆定律分析實際解答問題．