神州七號(hào)載人飛船在太空真空狀態(tài)下飛行,要求飛船的艙門必須具有良好的密封性,以確保航天員的生命安全.為此,要在發(fā)射前檢驗(yàn)飛船艙門的密封性能,科研人員采用了如下的檢驗(yàn)方法:將待檢驗(yàn)的飛船艙體M置于一個(gè)集氣空腔N中,如下圖甲所示.為了模擬飛船飛行時(shí)的真實(shí)環(huán)境,先對(duì)艙體M充入壓強(qiáng)為1.0×105pa的空氣,然后,把集氣空腔N抽成真空,集氣空腔N不漏氣.若飛船艙門漏氣,經(jīng)過一段時(shí)間便會(huì)有氣體從艙體M進(jìn)入集氣空腔N中,艙體M中的壓強(qiáng)將減小,集氣空腔N中的壓強(qiáng)將增大.為了測量艙體M和集氣空腔N中的壓強(qiáng),設(shè)計(jì)了如下圖甲中所示的電路.其中,RM、RN是兩個(gè)完全相同的力敏電阻(電阻值會(huì)隨所受壓強(qiáng)大小發(fā)生變化的可變電阻).已知艙體M的容積為V,集氣空腔N真空部分的容積為4V,飛船艙門的面積是0.6m2,不計(jì)艙體M器壁的體積,整個(gè)過程溫度不變.電路中R0的阻值為10?,電源電壓恒為9V.力敏電阻RM、RN的阻值隨氣體壓強(qiáng)變化的關(guān)系如下表:
力敏電阻受到的氣壓 (×105 Pa) | 0 | 0.1 | 0.2 | 0.3 | 0.4 | 0.5 | 0.6 | 0.7 | 0.8 | 0.9 | 1.0 |
力敏電阻對(duì)應(yīng)的電阻值(Ω) | 50 | 40 | 30 | 22 | 15 | 12 | 10 | 8 | 6 | 5 | 4 |
請(qǐng)回答下列問題:
(1)若飛船艙門漏氣,空氣從艙體M中緩慢逸出過程中,當(dāng)單刀雙擲開關(guān)S接a,電流表的示數(shù)________,電壓表的示數(shù)________(選填“變大”、“不變”、“變小”).
(2)若在檢驗(yàn)過程中的某時(shí)刻,開關(guān)S接a,電壓表為4.5V;開關(guān)S接b時(shí),電流表的示數(shù)為0.18A.則該時(shí)刻艙體M和集氣空腔N中的氣壓分別為多少?此時(shí)艙門受到的內(nèi)外壓力差是多少?
(3)實(shí)驗(yàn)表明,一定質(zhì)量的氣體在溫度不變的情況下,壓強(qiáng)隨體積的變化如圖乙所示.若空氣從艙體M中逸出,經(jīng)過一定的時(shí)間后,M、N中的壓強(qiáng)相等,則此時(shí)電流表和電壓表的讀數(shù)分別是多少(開關(guān)S接在b處)?