Question

【題目】某同學設計了一個利用如圖甲所示的電路測量海水的深度，其中R1=2Ω是一個定值電阻，R2是一個壓敏電阻，它的阻值隨所受壓力F的變化關系如圖乙所示，電源電壓保持6V不變，將此壓敏電阻用絕緣薄膜包好后放在一個硬質形絕緣盒中，放入海水中保持受力面水平，且只有一個面積為0.02m2的面承受海水壓力．（設海水密度ρ海水=1.0×103kg/m3）．求：

（1）當A示數為0.2A時，壓敏電阻R2的阻值是多少？

（2）如圖乙所示，當壓敏電阻R2的阻值為20Ω時，求此時壓敏電阻R2所處的海水深度是多少？

（3）若A的最大測量值為0.6A，則使用此方法能測量出海水的最大深度是多少？

Answer 1

【答案】（1）當A示數為0.2A時，壓敏電阻R2的阻值是28Ω；

（2）當壓敏電阻R2的阻值為20Ω時，求此時壓敏電阻R2所處的海水深度是200m；

（3）若A的最大測量值為0.6A，則使用此方法能測量出海水的最大深度是500m

【解析】

試題分析：（1）當電流表示數為0.2A時，總電阻為：R===30Ω；

壓敏電阻R2的阻值為：R2=R﹣R1=30Ω﹣2Ω=28Ω；

（2）根據圖象可知：當壓敏電阻R2的阻值為20Ω時，壓敏電阻受到海水的壓力為4×104N；

則壓敏電阻受到的壓強為：P===2×106Pa；

則壓敏電阻R2所處的海水深度是：h===200m；

（3）當電流表示數達到最大0.6A時，總電阻為：R===10Ω；

此時壓敏電阻R2的阻值為：R2=R﹣R1=10Ω﹣2Ω=8Ω；

根據圖象可知：當壓敏電阻R2的阻值為8Ω時，壓敏電阻受到海水的壓力為10×104N；

則壓敏電阻受到的壓強為：P大===5×106Pa；

則使用此方法能測量出海水的最大深度是：h大===500m；