某同学设计了一个利用如图1所示的电路来测量海水的深度,其中R1=2Ω是一个定值电阻,R2是一个压敏电阻,它的阻...
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某同学设计了一个利用如图1 所示的电路来测量海水的深度,其中 R1=2Ω 是一个定值电阻, R2 是一个压敏电阻,它的阻值随所受液体压力 F 的变化关系如图 2 所示,电源电压保持 6V 不变,将此压敏电阻用绝缘薄膜包好后放在一个硬质凹形绝缘盒中,放入海水中保持受力面水平,且只有一个面积为 0.02m2 的面承受海水压力.(设海水的密度 ρ 海水=1.0×10 3kg/m3,g 取 10N/kg)
(1) 当电流表示数为 0.2A 时,求压敏电阻 R2 的阻值;
(2) 如图 2 所示,当压敏电阻 R2 的阻值为 20Ω 时,求此时压敏电阻 R2 所在深度处的海水压强;
(3) 若电流的最大测量值为 0.6A,则使用此方法能测出海水的最大深度是多少?
【回答】
(1)28Ω;(2)2×106Pa;(3)500m.
【详解】
(1)由可得,当电流表示数为0.2A时电路的总电阻:,因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,压敏电阻R2的阻值:R2=R总-R2=30Ω-2Ω=28Ω;
(2)当压敏电阻R2的阻值为20Ω时,由图2可知,压敏电阻受到的压力F=4×104N,此时压敏电阻R2所在深度处的海水压强:;
(3)当电流表的示数I′=0.6A时,使用此方法能测出海水的深度最大,此时电路的总电阻:,此时压敏电阻的阻值:R2′=R总′-R2=10Ω-2Ω=8Ω,由图2可知,压敏电阻受到的压力F′=10×104N,此时压敏电阻R2所在深度处的海水压强:,由可得,使用此方法能测出海水的最大深度:.
知识点:压强
题型:计算题