Question

【题目】某课外活动小组自制了一台称重电子秤，其原理结构如图甲图所示，R为定值电阻；R是压敏电阻，其阻值随所受压力F的变化而变化，变化范围大约为几欧到几十欧，通过电压表的读数可以知道压力大小。若要想电子秤正常工作，首先通过实验探究压敏电阻阻值和F大小的关系，于是课外小组又设计了如图乙所示的探究压敏电阻阻值和F大小的关系的实验电路。图乙电路中由下列主要实验器材进行选择：

(A)电源E(3V，内阻忽略不计)； (B)电流表A1(0.3A，内阻r1=10Ω)；

(C)电流表A2(0.6A，内阻约为1Ω)；(D)电压表V(15V，内阻约为5kΩ)

(E)开关S，定值电阻R1。

(1)为了比较准确测量电阻R，请完成图乙虚线框里两块表的选择(填电表代号)。

(2)图乙中，在电阻R上施加竖直向下的力F，闭合开关S，记录各个电表读数，得出R=________________，表达式中需要测量的各字母的物理意义为_______________。

(3)图乙所示电路中，改变力的大小，得到不同的R值，得到如图丙所示的R-F图象，写出R和F的关系式R=_______________。

(4)若甲图所示的电路中，在压敏电阻R上水平放置一个重力为1.0N的托盘，在托盘上放一重物，电源电动势E=9.0V，电源内阻r=1.0Ω，R0=5.0Ω，闭合开关，电压表示数为5.0V，则重物的重量为______N。

Answer 1

【答案】 为电流表的读数， 为电流表的读数

【解析】（1）由于实验要求准确测量压敏电阻阻值，而电压表内阻为不确定值，所以不能应用电压表；由于电流表A1的内阻为确定值并且电流表A2的量程大于A1的量程，所以应将电流表A1与压敏电阻并联后再与电流表A2串联，即两电表应选择电流表A1与A2；电路如图；

（2）由图乙根据欧姆定律应有： ，解得；其中I1、I2分别表示电流表A1、A2

的读数，r1为电流表A1的内阻；
（3）根据一次函数概念可知由图象可读出纵轴截距b=16，斜率为k==-2，根据一次函数概念可知R=kF+b=-2F+16（Ω）；
（4）设重物的质量为m，则压力F=1.0+G，代入R与F关系式可得压敏电阻为：