Question

【题目】压力传感器的原理图如图所示，其中M、N均为绝缘材料，MN间有可收缩的导线，弹簧上端和滑动变阻器R2的滑片P固定在一起，电源电压10V，R1=8Ω，R2的阻值变化范围为0～10Ω，闭合开关S，向下施加压力增加，电压表的示数_________（选填“变大”或“不变”或“变小”）。已知压力F与R2的变化量成正比，F=1N时，R2为2Ω，此时电流表示数是______A，当电流表的示数为I时，F=____________N(写出关于I的数学表达式)

Answer 1

【答案】变大1

【解析】

由电路图可知，R1与R2串联，电压表测R2两端的电压，电流表测电路中的电流；闭合开关S，向下施加压力增加，R2的滑片向下移动，阻值增加，根据串联电路的电压规律可知，电压表的示数变大；当F＝1N时，R2为2Ω，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，电路中的电流：I1＝ ＝1A；由题意可知，压力F与R2的变化量成正比，设为F＝kR2，当F＝1N时，R2为2Ω，则1N＝k×2Ω，解得：k＝0.5N/Ω，所以，F＝0.5N/Ω×R2---①，当电流表的示数为I时，电路中的总电阻：R＝，滑动变阻器接入电路中的电阻：R2′＝RR1＝8Ω---②，所以，F＝0.5N/Ω×R2′＝0.5N/Ω×(8Ω)，即数学表达式为：F＝0.5×(8)N＝4N。