物理
小明从实验室得到一个压敏电阻Rx，为探究其特性，设计了如图（a）所示的电路图，他选用电压恒为4.5V的电源，规格为“50Ω 1A”的滑动变阻器．实验时，他在压敏电阻上放置一个质量可忽略不计的托盘，向托盘内加入不同质量的砝码以改变对压敏电阻的压力，并调节滑动变阻器，控制电压表的示数始终为3V不变，读出相应的电流值．（1）请根据电路图（a），用笔画线代替导线，连接实物图（b）．（电压表量程选用0～3V，电流表量程选用0～0.6A）．（2）连接好电路后，把滑动变阻器的滑片P移至A端，闭合开关进行试通电

2019-06-24

小明从实验室得到一个压敏电阻Rx，为探究其特性，设计了如图（a）所示的电路图，他选用电压恒为4.5V的电源，规格为“50Ω 1A”的滑动变阻器．实验时，他在压敏电阻上放置一个质量可忽略不计的托盘，向托盘内加入不同质量的砝码以改变对压敏电阻的压力，并调节滑动变阻器，控制电压表的示数始终为3V不变，读出相应的电流值．
作业帮
（1）请根据电路图（a），用笔画线代替导线，连接实物图（b）．（电压表量程选用0～3V，电流表量程选用0～0.6A）．
（2）连接好电路后，把滑动变阻器的滑片P移至A端，闭合开关进行试通电（托盘中未放置砝码），发现两表指针偏转情况如图（c）所示，小明接下来的操作应该是___．
（3）在解决问题后，小明进行实验．下面是他记录实验数据的表格．
U=3V
实验序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
质量m/g 0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800
电流I/A 0.02 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.35 0.40 0.45
电阻Rx/Ω 150 60 30 20 15 12 8.57 7.5 6.67
（4）完成第1次实验后，当小明向托盘内放200g砝码时，为保持电压表的示数不变，他应将滑动变阻器的滑片P在第1次实验的基础上向___（A/B）端移动适当距离．
（5）第7次实验时电流表的示数如图（d）所示，请在表中填写电流和相应的电阻值．
（6）在得到该压敏电阻的特性规律后，小明利用该压敏电阻制作一个测质量的电子秤，他选用电压表作为电子秤的显示装置．
①如图（e）所示为小明设计的电子秤的电路图，其中Rx为该压敏电阻，R0为定值电阻．为使托盘内的物体质量越大，电压表的示数也越大，他应将电压表并联在___（Rx/R0）两端．
②已知图（e）中电源电压保持4.5V不变，托盘的质量不计，为使托盘中放置的物体的质量为1.6kg时电压表的示数为3V，定值电阻R0应取___Ω，当电压表的示数为2.5V时，托盘内的物体质量为___g．
优质解答
（1）电压表量程选用0～3V，电流表量程选用0～0.6A，根据电路图连接实物图，如下所示：
作业帮
（2）图中电压表测压敏电阻的电压，把滑动变阻器的滑片P移至A端，即变阻器连入电路中的阻值最大，如图（c）所示；电压表指针超过最大刻度，电路中电流较小，压敏电阻的电压过大，有可能是：变阻器分得的电压较小，根据分压原理，变阻器的最大阻值较小，还可能是电源电源较高，故小明接下来的操作应该是：断开开关，换最大阻值较大的变阻器（或换用电压较低的电源或串联一个定值电阻）；
（4）完成第1次实验（托盘中无物体）后，当小明向托盘内放200g砝码时，压力增大，压敏电阻变小，根据分压原理，电压表示数变小，为保持电压表的示数不变，应增大电压表示数，减小变阻器分得的电压，由分压原理，应减小变阻器连入电路中的电阻大小，他应将滑动变阻器的滑片P在第1次实验的基础上向 B端移动适当距离；
（5）第7次实验时电流表的示数如图（d）所示，电流表选用小量程，分度值为0.02A，示数为0.30A，因控制电压表的示数始终为3V不变，由欧姆定律I=
U
R
，电阻R=
U
I7
=
3V
0.3A
=10Ω；
U=3V
实验序号12345678910
质量m/g020040060080010001200140016001800
电流I/A0.020.050.10.150.20.250.300.350.400.45
电阻Rx/Ω1506030201512108.577.56.67
（6）①该压敏电阻Rx与定值电阻R0为串联，因该压敏电阻受到压力增大，压敏电阻变小，由分压原理，压敏电阻的电压变小，根据串联电路电压的规律，定值电阻R0的电压变大，故应将电压表并联在R0两端．
②由图e知，压敏电阻与定值电阻串联，当电压表示数为U表=3V时，根据串联电路电压的规律，压敏电阻的电压：
U0=U-U表=4.5V-3V=1.5V，即定值电阻的电压为压敏电阻的
3V
1.5V
=2倍，由表中数据可知，当压敏电阻盘内放置1.6kg的物体时，压敏电阻大小为R敏=7.5Ω，根据分压原理，定值电阻的大小为压敏电阻的2倍，即R0=2×7.5Ω=15Ω；
当电压表的示数为U′表=2.5V时，根据串联电路电压的规律，压敏电阻的电压U′X=4.5V-2.5V=2V，根据分压原理，
U′表
U′X
=
R0
R′X
，
2.5V
2V
=
15Ω
R′X
，故 R′X=12Ω，由表中数据知，此时托盘内的物体质量为1000g．
故答案为：（1）如上所示；（2）换用最大阻值较大的变阻器（或换用电压较低的电源或在电路中串联一个电阻）；（4）B；（5）如上表所示；（6）①R0；②15；1000． （1）电压表量程选用0～3V，电流表量程选用0～0.6A，根据电路图连接实物图，如下所示：
作业帮
（2）图中电压表测压敏电阻的电压，把滑动变阻器的滑片P移至A端，即变阻器连入电路中的阻值最大，如图（c）所示；电压表指针超过最大刻度，电路中电流较小，压敏电阻的电压过大，有可能是：变阻器分得的电压较小，根据分压原理，变阻器的最大阻值较小，还可能是电源电源较高，故小明接下来的操作应该是：断开开关，换最大阻值较大的变阻器（或换用电压较低的电源或串联一个定值电阻）；
（4）完成第1次实验（托盘中无物体）后，当小明向托盘内放200g砝码时，压力增大，压敏电阻变小，根据分压原理，电压表示数变小，为保持电压表的示数不变，应增大电压表示数，减小变阻器分得的电压，由分压原理，应减小变阻器连入电路中的电阻大小，他应将滑动变阻器的滑片P在第1次实验的基础上向 B端移动适当距离；
（5）第7次实验时电流表的示数如图（d）所示，电流表选用小量程，分度值为0.02A，示数为0.30A，因控制电压表的示数始终为3V不变，由欧姆定律I=
U
R
，电阻R=
U
I7
=
3V
0.3A
=10Ω；
U=3V
实验序号12345678910
质量m/g020040060080010001200140016001800
电流I/A0.020.050.10.150.20.250.300.350.400.45
电阻Rx/Ω1506030201512108.577.56.67
（6）①该压敏电阻Rx与定值电阻R0为串联，因该压敏电阻受到压力增大，压敏电阻变小，由分压原理，压敏电阻的电压变小，根据串联电路电压的规律，定值电阻R0的电压变大，故应将电压表并联在R0两端．
②由图e知，压敏电阻与定值电阻串联，当电压表示数为U表=3V时，根据串联电路电压的规律，压敏电阻的电压：
U0=U-U表=4.5V-3V=1.5V，即定值电阻的电压为压敏电阻的
3V
1.5V
=2倍，由表中数据可知，当压敏电阻盘内放置1.6kg的物体时，压敏电阻大小为R敏=7.5Ω，根据分压原理，定值电阻的大小为压敏电阻的2倍，即R0=2×7.5Ω=15Ω；
当电压表的示数为U′表=2.5V时，根据串联电路电压的规律，压敏电阻的电压U′X=4.5V-2.5V=2V，根据分压原理，
U′表
U′X
=
R0
R′X
，
2.5V
2V
=
15Ω
R′X
，故 R′X=12Ω，由表中数据知，此时托盘内的物体质量为1000g．
故答案为：（1）如上所示；（2）换用最大阻值较大的变阻器（或换用电压较低的电源或在电路中串联一个电阻）；（4）B；（5）如上表所示；（6）①R0；②15；1000．
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