Question

【題目】圖甲是大型機(jī)械廠用來(lái)稱重的電子吊秤。某物理小組設(shè)計(jì)了“吊秤”的模擬電路如圖乙，電路中電源電壓恒為6V，R1為拉力敏感電阻，R0為定值電阻，拉力敏感電阻R1與所受拉力F的關(guān)系如下表所示。

拉力F/N	0	50	100	150	200	250	300	…
電阻R1/Ω	300	270	240	210	180	150	120	…

（1）當(dāng)拉力為0N時(shí)，電流表示數(shù)為10mA，求R0的阻值；

（2）當(dāng)拉力敏感電阻受到375N的拉力時(shí)，電流表的示數(shù)為多少毫安？

（3）若將電流表改裝成“吊秤”刻度盤(pán)，其刻度線分布是否均勻？請(qǐng)簡(jiǎn)要說(shuō)明理由。

Answer 1

【答案】(1)300Ω；(2)16mA；(3)不均勻，見(jiàn)解析

【解析】

(1)當(dāng)拉力為0N時(shí)，電流表示數(shù)為10mA，電路的總電阻

R= =600Ω

由表格數(shù)據(jù)可知：當(dāng)拉力為0N時(shí)，

R1=300Ω

由圖可知，R1、R0串聯(lián)，根據(jù)串聯(lián)電路的總電阻等于各分電阻之和可得

R0=R-R1=600Ω-300Ω=300Ω

(2)由表格數(shù)據(jù)可知，設(shè)拉力敏感電阻R1與所受拉力F的關(guān)系式為

R1=300Ω-kF

當(dāng)拉力為200N時(shí)，R1是180Ω，

180Ω=300Ω-k×200N

k=0.6Ω/N

拉力敏感電阻R1與所受拉力F的關(guān)系式為

R1=300Ω-0.6Ω/N ×F

當(dāng)拉力為375N時(shí)，

R1′=75Ω

此時(shí)電路的總電阻為

R′=R1′+R0=75Ω+300Ω=375Ω

所以，電流表示數(shù)

I′==0.016A=16mA

(3)根據(jù)電阻的串聯(lián)特點(diǎn)和歐姆定律可得，電流表示數(shù)與拉力之間的關(guān)系式為

I=

由此可知：電流表示數(shù)與拉力不成正比，所以，刻度線分布不均勻。

答：(1)R0的阻值為300Ω；

(2)當(dāng)拉力敏感電阻受到375N的拉力時(shí)，電流表的示數(shù)為16mA；

(3)若將電流表改裝成“吊秤”刻度盤(pán)，其刻度線分布不均勻；原因是電流表示數(shù)與拉力不成正比。