Question

【題目】【2016廣東卷】閱讀短文，回答問題

壓力傳感器

壓力傳感器種類很多，電子秤中測(cè)力裝置所使用的電阻應(yīng)變式壓力傳感器就是其中的一種，它能夠?qū)⒈粶y(cè)量的壓力信號(hào)轉(zhuǎn)化成電壓信號(hào)。電阻應(yīng)變式壓力傳感器的原理如左圖所示，金屬梁右端為固定端，左端為自由端，金屬梁的上、下表面各緊貼一塊相同的應(yīng)變片、應(yīng)變片結(jié)構(gòu)如右圖所示，它主要是由基底、金屬電阻絲和引線等組成，電阻絲固定在基底上，當(dāng)應(yīng)變片被拉長(zhǎng)時(shí)，金屬電阻絲同時(shí)被拉長(zhǎng)，電阻線的電阻變大。反之，當(dāng)應(yīng)變片被壓縮時(shí)，金屬電阻絲變短，電阻絲的電阻變小。

當(dāng)自由端受到向下的壓力F時(shí)，金屬梁向下彎曲，上應(yīng)變片被拉長(zhǎng)，下應(yīng)變片被壓縮。如果上、下金屬電阻絲有大小不變的電流I通過時(shí)，上應(yīng)變片引線間兩端電壓為U1，下應(yīng)變片引線間兩端電壓為U2，傳感器可以通過輸出兩個(gè)電壓的差值U（U=U1-U2）來反映壓力F的大小。

請(qǐng)回答下列問題：

（1）當(dāng)應(yīng)變片被拉長(zhǎng)時(shí)，金屬電阻絲的電阻會(huì)變大，原因是 。

（2）當(dāng)金屬梁沒有受到壓力時(shí)，由于 ，所以U1=U2，U=0。

（3）當(dāng)金屬梁受力向下彎曲時(shí)，U1 ，U2 。（選填“變大”、“變小”或“不變”）

Answer 1

【答案】（1）電阻絲的長(zhǎng)度變大電阻變大；

（2）上、下兩應(yīng)變片均沒有發(fā)生形變，長(zhǎng)度相等，電阻相等；

（3）變大；變小

【解析】（1）由第一段中的信息可知應(yīng)變片被拉長(zhǎng)時(shí)，金屬電阻絲的電阻會(huì)變大；（2）由第二段對(duì)傳感器的原理分析可知當(dāng)金屬梁沒有受到壓力時(shí)，由于上、下兩應(yīng)變片均沒有發(fā)生形變，長(zhǎng)度相等，電阻相等，則U1=U2，U=0；（3）上、下金屬電阻絲有大小不變的電流I通過時(shí)，當(dāng)金屬梁受力向下彎曲時(shí)上應(yīng)變片被拉長(zhǎng)，電阻變大，故上應(yīng)變片引線間兩端電壓為U1變大，下應(yīng)變片被壓縮，電阻變小，下應(yīng)變片引線間兩端電壓為U2變小。