Question

如圖所示1是一種測量血壓的壓力傳感器在工作時的示意圖．薄金屬片P固定有4個電阻、、、(如圖2所示)，圖2左邊是它的側面圖，這四個電阻連接成電路如圖3所示，試回答下列問題：

(1)開始時金屬片中央O點未加任何壓力，欲使電壓表無示數，則4個電阻應滿足怎樣的關系?

(2)當O點加一個壓力F后發生形變，這時4個電阻也隨之發生形變，形變后各電阻大小如何變化?

(3)電阻變化后，A、B兩點哪點電勢高?它為什么能測量血壓?

(提示：當O點加垂直于金屬片的壓力后，金屬片發生形變，由于電阻是固定在金屬片上的，因此、被拉長，、被拉寬．)

Answer 1

答案：略
解析：

(1)本題是電路中A、B兩點間電壓與4個電阻的關系，由于電壓表的電阻可看作無窮大，因此本電路是、的串聯電路與、的串聯電路并聯，要使電壓表無讀數，即A、B兩點電勢相等，則有：或． (2)當在O點加垂直于金屬片的壓力后，金屬片發生形變，由于電阻是固定在金屬片上的，因此、被拉長，、被拉寬，根據電阻定律，則、增大，、減小． (3)電阻增大，電壓降增大，電阻減小，電壓降減小，故在、的串聯電路中上的電壓降增大，、串聯電路中上的電壓降減小，所以A點電勢高于B點電勢．測量血壓時，血壓越高，壓力F越大，金屬片形變越顯著，電阻變化越大，因而電壓表示數越大，于是就能根據電壓表示數的大小來測量血壓的高低了．實際上由于金屬片形變較小，所以電阻變化也較小，A、B兩點間電壓還要經過放大才能指示出來，有的還可以轉換成數字顯示出來．