Question

阅读下面的短文,回答问题。

（1）传感器

压力传感器种类很多，电子秤中测力装置所使用的电阻应变式压力传感器的原理如图1所示，金属梁右端为固定端，左端为自由端，金属梁的上、下表面各紧贴一块相同的应变片，应变片结构如图2所示，它主要是由基地、金属电阻丝和引线等组成，电阻丝固定在基底上，当应变片被拉长时，金属电阻丝同时被拉长，电阻丝的电阻变大，反之，当应变片把压缩时，金属电阻丝变短，电阻丝的电阻变小．

当自由端受到向下的压力F时，金属梁向下弯曲，上应变片被拉长，下应变片被压缩，如果上、下金属电阻丝有大小不变的电流I通过时．上应变片引线间两端电压为U₁，下应变片引线间两端电压为U₂．传感器可以通过输出两个电压的差值U（U=U₁﹣U₂）来反映压力F的大小．

请回答下列问题：

①当应变片被拉长时，金属电阻丝的电阻会变大，原因是_________

②当金属梁没有受到压力时，由于________，所以U₁=U₂，U=0

③当金属梁受力向下弯曲时，U₁_______，U₂______（选填“变大”、“变小”或“不变”）

（2）电灯

电灯是一项伟大的发明，没有人能独享这份荣耀，它经历着如下的“进化史”；

1879年，托马斯•爱迪生发明碳丝灯，通电后碳丝温度高达2000℃左右，进入白炽状态而发光，所以也称“白炽灯”。

1910年，美国通用电气实验室发现用钨丝制造的灯既便宜又明亮。

1934年，欧文•米兰尔进一步改进，将灯丝烧成螺旋形，使发出的光更明亮。

20世纪30年代，人们研制出了荧光灯，利用发光气体发出的光使灯里的涂膜发亮。它比普通灯温度低并省电．

最近，人们还发明了大功率LED灯，它更省电，寿命更长。

请回答：

①为了安全用电，控制灯的开关必须接在家庭电路的______线上．

②如图，灯丝烧成螺旋形的原因是____（选填“增加”或“减少”）散热．

Answer

电阻丝的长度变长,横截面积变小,导致电阻变大 两应变片的电阻相等,通过两应变片的电流相等 变大 变小 火 减少

【解析】

(1)[1]当应变片被拉长时，电阻丝长度变大，横截面积变小，所以电阻变大；

[2]由题意可知，金属丝长度相等时，金属梁的上、下表面的应变片完全相同，即两应变片的电阻相同，且两应变片串联在电路中，所以通过两应变片的电流相等；根据U=IR可知，上应变片引线间两端电压为U1和下应变片引线间两端电压为U2相等，即U1=U2，U=U1−U2=0；

[3][4]当金属梁受力向下弯曲时，上面金属电阻丝长度变大，电阻变大，下面金属电阻丝长度变短，电阻变小；由欧姆定律可知,电压U=IR，电流一定时，电阻越大，导体，U1变大，U2变小。

(2)[5]开关接在火线与电灯之间，当开关断开时，电路中不但没有电流通过，而且电灯与火线断开连接，防止人发生触电事故。故为了安全用电，控制灯的开关必须接在家庭电路的火线上；

[6]白炽灯是将电能转化为内能的，其工作原理是：电流通过灯丝时产生热量，螺旋状的灯丝可以减少热量散失，并不断将热量聚集，使得灯丝的温度达2000摄氏度以上，灯丝在处于白炽状态时，就象烧红了的铁能发光一样而发出光来。