如图甲(a)所示为测量血压的压力传感器在工作时的示意图,薄金属片P固定有4个电阻R1、R2、R3、R4,右边如图甲(b)是它的侧面图,这4个电阻如图乙(a)连接成电路如图乙(b)所示,

◎ 题目

如图甲(a)所示为测量血压的压力传感器在工作时的示意图,薄金属片P固定有4个电阻R1、R2、R3、R4,右边如图甲(b)是它的侧面图,这4个电阻如图乙(a)连接成电路如图乙(b)所示,试回答:

(1)开始时,金属片中央O点未加任何压力,欲使电压表无示数,则4个电阻应满足的关系为:          (2分)
(2)当O点加一个压力F后发生形变,这时4个电阻也随之发生形变,形变后各电阻大小如何变化:             4分)
(3)电阻变化后,电路A、B两点中_____ (2分)点电势较高。它为什么能测血压?
答:                                                              (2分)

◎ 答案

(1)R1R4=R2R3   (2)R1、R4电阻增大,R2、R3电阻减小
(3)A(2分); R1、R4电阻增大,导致A、B两端电压增大,所以A点电势将高于B点.血压越高F越大,金属片形变越大,电阻变化越大,电压表的示数越大,从而测量出人体血压.    

◎ 解析

(1)由图可求,通过R1的电流为,电压U1= , 通过R3的电流为,电压U3= ,电压表无示数,说明A、B两点等势,即U1=U3,联立以上各式得R1R4=R2R3
(2)O点加压后,金属片发生形变,由于四个电阻是固定在金属片上的 ,所以R1、R4被拉长, 即R1、R4的长度变长,横截面积减小,由电阻定律, 得到R1、R4的电阻增大;   R2、R3被拉宽,即R2、R3的长度变短,横截面积增大,由电阻定律, 得到R2、R3电阻减小。 (4分)
(3) R1、R4电阻增大,R2、R3电阻减小,根据U=IR得到R1消耗的电压大,电压降得多,所以B点电势低,同理得到R3消耗的电压小,电压降得少,所以A点电势高, 即A点电势将高于B点.血压越高F越大,金属片形变越大,电阻变化越大,电压表的示数越大,从而测量出人体血压. (2分)

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图甲(a)所示为测量血压的压力传感器在工作时的示意图,薄金属片P固定有4个电阻R1、R2、R3、R4,右边如图甲(b)是它的侧面图,这4个电阻如图乙(a)连接成电路如图乙(b)所示,…”主要考查了你对  【实验:练习使用示波器】,【实验:测绘小灯泡的伏安特性曲线】,【实验:伏安法测电阻】,【实验:探究影响导体电阻的因素】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。

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