Question

如圖甲所示為測(cè)量血壓的壓力傳感器在工作時(shí)的示意圖，薄金屬片P固定有4個(gè)電阻R₁、R₂、R₃、R₄，如圖乙，左邊是它的側(cè)面圖，這4個(gè)電阻連接成電路如圖丙所示，試回答下列問(wèn)題：

（1）開始時(shí)，金屬片中央O點(diǎn)未加任何壓力，欲使電壓表無(wú)示數(shù)，則4個(gè)電阻應(yīng)滿足怎樣的關(guān)系？并證明之。
（2）當(dāng)O點(diǎn)加一個(gè)壓力F后發(fā)生形變，這時(shí)4個(gè)電阻也隨之發(fā)生形變，形變后各電阻大小如何變化？
（3）電阻變化后，電路A、B兩點(diǎn)中哪點(diǎn)電勢(shì)較高？它為什么能測(cè)血壓？

Answer 1

（1）電壓表無(wú)示數(shù)，說(shuō)明A、B兩點(diǎn)等勢(shì)，達(dá)到電橋平衡.所以R₁R₄=R₂R₃.
（2）O點(diǎn)加壓后，金屬片發(fā)生形變，由于四個(gè)電阻是固定在金屬片上的，所以R₁、R₄被拉長(zhǎng)，R₂、R₃被拉寬，故R₁、R₄電阻增大，R₂、R₄減小，電橋平衡破壞.
（3）R₁、R₄電阻增大，導(dǎo)致A、B兩端電壓增大，所以A點(diǎn)電勢(shì)將高于B點(diǎn).血壓越高F越大，金屬片形變?cè)酱�，電阻變化越大，電壓表的示�?shù)越大，從而測(cè)量出人體血壓

（1）要是電壓表無(wú)示數(shù)，說(shuō)明A、B兩點(diǎn)電壓相等，A、B間等勢(shì)，達(dá)到電橋平衡.所以有R₁R₄=R₂R₃。及4各電阻要滿足的條件是R₁R₄=R₂R₃。
（2）O點(diǎn)加壓后，金屬片發(fā)生形變，由于四個(gè)電阻是固定在金屬片上的，所以R₁、R₄被拉長(zhǎng)，R₂、R₃被拉寬，故R₁、R₄電阻增大，R₂、R₄減小，電橋平衡破壞。
（3）R₁、R₄電阻增大，導(dǎo)致A、B兩端電壓增大，所以A點(diǎn)電勢(shì)將高于B點(diǎn)。血壓越高F越大，金屬片形變?cè)酱�，電阻變化越大，電壓表的示�?shù)越大，從而測(cè)量出人體血壓。