Question

【题目】如图所示是某压力测力计的电路原理示意图．图中电源电压为7.5V并保持不变；定值电阻R0的规格是“400Ω 15mA”，起保护电路的作用；G是由灵敏电流表改装成的指针式测力显示器（电阻忽略不计）；R是一种新型电子元件，在压力不超过600N的前提下，其阻值随压力大小的变化规律如表格中数据所示．

压力F/N	0	50	100	150	200	250	300	…
电阻R/Ω	300	280	260	240	220	200	180	…

（1）R0上允许消耗的最大功率是多少？

（2）分析表格数据可知：电子元件的阻值R随压力F变化的关系式是R= ．

（3）该测力计的量程是多少？

（4）若要增大该测力计的量程，请说出两种改进方法．

Answer 1

【答案】（1）R0上允许消耗的最大功率是0.09W；

（2）300﹣0.4F；

（3）该测力计的量程是500N；

（4）方法一：换R0，增大R0的阻值；方法二：换电源，减小电源电压

【解析】解：（1）电阻R0中允许通过的最大电流为I=15mA=0.015A，

则最大电压为：U0=I0R0=0.015A×400Ω=6V，

最大电功率为：P0=U0I0=6V×0.015A=0.09W；

（2）由表中数据可知，压力为0时，电阻为300Ω，

压力增大到50N时，减少的电阻为300Ω﹣280Ω=20Ω，

压力增大到100N时，减小的电阻为300Ω﹣260Ω=40Ω，

压力增大到150N时，减少的电阻为300Ω﹣240Ω=60Ω，

压力增大到200N时，减小的电阻为300Ω﹣220Ω=80Ω，

依此类推，可知减小的电阻为：0.4F，所以电子元件的阻值R随压力F变化的关系式是R=300﹣0.4F；

（3）R总===500Ω

R=R总﹣R0=500Ω﹣400Ω=100Ω

根据R和F的关系可知：量程F=500N；

（4）方法一：换R0，增大R0的阻值；方法二：换电源，减小电源电压．

故答案为：

（1）R0上允许消耗的最大功率是0.09W；

（2）300﹣0.4F；

（3）该测力计的量程是500N；

（4）方法一：换R0，增大R0的阻值；方法二：换电源，减小电源电压．