《2025年新课程同步学案九年级物理全一册北师大版》

14. 阅读短文，回答问题。
如图 12 - 6 - 12 甲所示的是一种常见的压力传感器，它由弹簧钢和应变片组成，弹簧钢右端固定，其上、下表面各贴有一块相同的应变片，当应变片被拉伸或压缩时，其电阻会随之发生变化。当弹簧钢的自由端受到向下的作用力 F 时，弹簧钢向下弯曲，上应变片被拉伸，下应变片被压缩。由于通过上、下应变片的电流均恒为 I，因此上、下应变片两端的电压会发生变化，上应变片两端的电压为$U_{1}$，下应变片两端的电压为$U_{2}$，传感器将两个电压的差值$\Delta U(\Delta U = U_{1} - U_{2})$输出，就可以反映出作用力 F 的大小。另外，应变片的阻值也会随温度的变化而变化，如图 12 - 6 - 12 乙所示。为了消除气温的变化对测量精度的影响，需分别给上、下应变片串联一个合适的电阻进行温度补偿，使测量结果不受气温变化的影响。
(1)当弹簧钢受力向下弯曲时，上应变片的电阻变大，下应变片的电阻变小。(均选填“变大”“变小”或“不变”)
(2)弹簧钢自由端受到的作用力 F 变大，传感器输出的$\Delta U$变大(选填“变大”“变小”或“不变”)。
(3)如果未进行温度补偿，夏天和冬天里弹簧钢自由端受到相同的作用力 F 时，下应变片两端的电压$U_{2夏}$和$U_{2冬}$的关系是$U_{2夏}$＜(选填“＞”“＜”或“=”)$U_{2冬}$。
(4)图 12 - 6 - 13 是几个电阻的阻值随温度变化的关系图像，在进行温度补偿时，最适合与下应变片串联的电阻是D(填字母)。

答案：
(1)变大 变小
(2)变大
(3)＜
(4)D