Question

如图所示为雅娟同学设计的汽车模型推力检测装置，它主要是由推力接受器F和压力杠杆OCD、压力传感器D和测量电路组成，其中O

Answer 1

解题思路：（1）由上表可知，电阻每减小50Ω，D点的压力增加5N，据此求出当R=120Ω时，D点的压力FD，然后根据杠杆的平衡条件求出E通过F对C点的推力；（2）由题意可知检测装置D点所受压力为零时，滑片P移至B端，电压表测量电源电压；（3）根据表中数据找出C点处的力FC与电阻连入值的关系式，然后对其表达式转化为最简关系式．

（1）由表中数据可得，电阻每减小50Ω，D点的压力增加5N，因此没减小10Ω，D点压力增加1N，因此当R=120Ω时，F_D=18N；

根据杠杆平衡条件得：F_C•OC=F_D•OD

F_C=[OD/OC]F_D=5F_D=5×18N=90N；

（2）当电压表的示数分别为：0、1V、2V、3V时，

AP段电阻R的阻值分别为：0、100Ω、200Ω、300Ω，

对应D点压力为：30N、20N、10N、0；

根据杠杆的平衡条件可得：

对应C点的压力为：150N、100N、50N、0；

（3）由表格可知：C点处的力F_C与电阻连入值的关系式为：R_入=300Ω-10F_C，进一步可知电阻连入值与C点处的力F_D的关系式：R_入=300Ω-10F_C=300Ω-10

FD

5=300Ω-2F_D，而电路中的电流I=[U

R总=

3V/300Ω]=0.01A是不变的，则电压表的示数U_V=IR_入=0.01A×（300Ω-2F_D）=3V-0.02F_D，由式可知，U_V与F_D成一次函数，所以改装后的刻度是均匀的．

改装仪表的示数特征如下表：

电压表V/V 0 1 2 3

C点压力F/N 150 100 50 0故答案为：（1）90；（2）150；100；50；0．

点评：

本题考点： 杠杆的平衡分析法及其应用；电路的动态分析．

考点点评： 本题巧妙地将电学知识与杠杆结合在一起，考查了杠杆平衡及电路的相关知识，难度较大．