27. (9 分)如图所示是某压力测力计的电路原理示意图。图中电源电压为$7.5 V$并保持不变;定值电阻$R_{0}$的规格是“$400 \Omega 15 mA$”,起保护电路的作用;⑥是由灵敏电流计改装成的指针式测力显示器(电阻忽略不计);R 是一种新型电子元件,当压力不超过$600 N$时,其阻值随压力大小的变化规律如表格中数据所示。

(1)$R_{0}$上允许消耗的最大功率是多大?
(2)分析表格数据可知:电子元件的阻值 R 随压力 F 变化的关系式是$R =$
(3)该测力计的量程是多少?
(4)如果要增大该测力计的量程,请说出两种改进方法。
(1)$R_{0}$上允许消耗的最大功率是多大?
(2)分析表格数据可知:电子元件的阻值 R 随压力 F 变化的关系式是$R =$
300 - 0.4F
。(3)该测力计的量程是多少?
(4)如果要增大该测力计的量程,请说出两种改进方法。
答案:27.(1)$U_{0} = IR_{0} = 0.015 A × 400 \Omega = 6 V$,$P_{0} = U_{0}I = 6 V × 0.015 A = 0.09 W$ (2)$R = 300 - 0.4F$ (3)$R' = \frac{U}{I} = \frac{7.5 V}{0.015 A} = 500 \Omega$,$R = R' - R_{0} = 500 \Omega - 400 \Omega = 100 \Omega$。根据$R$和$F$的关系可知:量程为0~500 N (4)方法一:换$R_{0}$,增大$R_{0}$的阻值 方法二:换电源,减小电源电压
解析:
(1)解:$I_{ max}=15\ mA=0.015\ A$
$P_{0 max}=I_{ max}^{2}R_{0}=(0.015\ A)^{2}×400\ \Omega=0.09\ W$
(2)$R=300-0.4F$
(3)解:$R_{ 总}=\frac{U}{I_{ max}}=\frac{7.5\ V}{0.015\ A}=500\ \Omega$
$R=R_{ 总}-R_{0}=500\ \Omega-400\ \Omega=100\ \Omega$
由$R=300-0.4F$得$100=300-0.4F$
$F=500\ N$
量程:$0\sim500\ N$
(4)方法一:增大$R_{0}$的阻值
方法二:减小电源电压
$P_{0 max}=I_{ max}^{2}R_{0}=(0.015\ A)^{2}×400\ \Omega=0.09\ W$
(2)$R=300-0.4F$
(3)解:$R_{ 总}=\frac{U}{I_{ max}}=\frac{7.5\ V}{0.015\ A}=500\ \Omega$
$R=R_{ 总}-R_{0}=500\ \Omega-400\ \Omega=100\ \Omega$
由$R=300-0.4F$得$100=300-0.4F$
$F=500\ N$
量程:$0\sim500\ N$
(4)方法一:增大$R_{0}$的阻值
方法二:减小电源电压