Question

【題目】某課外活動小組自制了一臺稱重電子秤，其原理結構如圖甲圖所示，R為定值電阻；R是壓敏電阻，其阻值隨所受壓力F的變化而變化，變化范圍大約為幾歐到幾十歐，通過電壓表的讀數可以知道壓力大小。若要想電子秤正常工作，首先通過實驗探究壓敏電阻阻值和F大小的關系，于是課外小組又設計了如圖乙所示的探究壓敏電阻阻值和F大小的關系的實驗電路。圖乙電路中由下列主要實驗器材進行選擇：

(A)電源E(3V，內阻忽略不計)； (B)電流表A1(0.3A，內阻r1=10Ω)；

(C)電流表A2(0.6A，內阻約為1Ω)；(D)電壓表V(15V，內阻約為5kΩ)

(E)開關S，定值電阻R1。

(1)為了比較準確測量電阻R，請完成圖乙虛線框里兩塊表的選擇(填電表代號)。

(2)圖乙中，在電阻R上施加豎直向下的力F，閉合開關S，記錄各個電表讀數，得出R=________________，表達式中需要測量的各字母的物理意義為_______________。

(3)圖乙所示電路中，改變力的大小，得到不同的R值，得到如圖丙所示的R-F圖象，寫出R和F的關系式R=_______________。

(4)若甲圖所示的電路中，在壓敏電阻R上水平放置一個重力為1.0N的托盤，在托盤上放一重物，電源電動勢E=9.0V，電源內阻r=1.0Ω，R0=5.0Ω，閉合開關，電壓表示數為5.0V，則重物的重量為______N。

Answer 1

【答案】 為電流表的讀數， 為電流表的讀數

【解析】（1）由于實驗要求準確測量壓敏電阻阻值，而電壓表內阻為不確定值，所以不能應用電壓表；由于電流表A1的內阻為確定值并且電流表A2的量程大于A1的量程，所以應將電流表A1與壓敏電阻并聯后再與電流表A2串聯，即兩電表應選擇電流表A1與A2；電路如圖；

（2）由圖乙根據歐姆定律應有： ，解得；其中I1、I2分別表示電流表A1、A2

的讀數，r1為電流表A1的內阻；
（3）根據一次函數概念可知由圖象可讀出縱軸截距b=16，斜率為k==-2，根據一次函數概念可知R=kF+b=-2F+16（Ω）；
（4）設重物的質量為m，則壓力F=1.0+G，代入R與F關系式可得壓敏電阻為：