Question

（2011?惠山区一模）某科技兴趣小组制作了一艘小潜水艇．为了测定该潜水艇下潜在水中某深度时受到的压强，他们设计了如图甲所示的电路，其中电源电压U=12V；R₀是阻值为20Ω的定值电阻；A为压强表，其实质是一只量程为0～100mA的电流表；R 是一种压力传感器，它用于感应压力的受力面积为60cm²，且所能承受的压力足够大，其阻值R随压力F变化的关系如图乙所示．问：?

（1）在电路中连入R₀的目的是

防止电路发生短路或保护电路

．
（2）当该潜水艇浮在水面（压力传感器未浸入水中）时，电路中的电流多大？?
（3）若将此表改成压力表，有什么不足？（写出一点即可）

压力达到一定值后，电流表示数变化不明显，无法显示压力大小

．

Answer 1

分析：（1）在电路中串联一个稳定的电阻可起到保护电路的作用；
（2）通过图乙读出当F为0时，R的阻值，再利用欧姆定律公式进行计算；
（3）仪表的设计要考虑到量程、灵敏度等因素．

解答：解：（1）因为R的阻值是变化的，所以串联一个定值电阻R₀可起到保护电路的作用；
（2）当潜水艇浮在水面时，传感器受到的压力F=0，对应的电阻R=480Ω，??
I=

U

R0+R

=

12V

20Ω+480Ω

=0.024A=24mA；
（3）分析图象特点可知，当压力达到一定值后，电流表示数变化不明显，无法显示压力大小，再者压力表刻度很可能不均匀，测量范围也是有限的．
故答案为：（1）防止电路发生短路或保护电路；（2）当该潜水艇浮在水面时，电路中的电流为24mA；
（3）压力达到一定值后，电流表示数变化不明显，无法显示压力大小（或压力表刻度不均匀；或测量范围太小．合理即可）

点评：理解这一自制潜水艇的基本原理，并能通过图象获得相关的信息和数据，才能顺利解决此题，本题的难点在于对仪表状态的理解．