13. 图甲所示是大型机械厂里用来称重的电子吊秤,其中称重的关键元件是拉力传感器,其工作原理是:挂钩上挂上重物,拉力传感器中拉力敏感电阻丝在拉力作用下发生形变,拉力敏感电阻丝的电阻也随着发生变化,再经过相应的测量电路把这一电阻变化转换为电信号(电压或电流),从而完成将重物的重力变换为电信号的过程。
小明找到了一根拉力敏感电阻丝
RL,其阻值随拉力变化的图象如图乙所示,小明设计了合适的电路图并按图制成了一个简易“吊秤”。实验室提供了如下器材:
电源
E(电动势为15V,内阻约2Ω);
灵敏毫安表(量程为10mA,内阻约50Ω);
滑动变阻器
R(最大阻值为10kΩ);
RL接在
A、
B两接线柱之间,通过光滑绝缘小滑环可将重物吊起;
开关S和导线若干。
(1)请在图丙中帮助小明将设计的实验电路图补充完整
________。
(2)小明根据设计好的电路图,连接好实验电路,完成下列操作:
a.滑环下不吊重物时,调节滑动变阻器,当电流表为某一合适示数时,读出电流表的示数
I1;
b.滑环下吊上待测重物,测出电阻丝与竖直方向的夹角为
θ,保持滑动变阻器滑片位置不变,读出此时电流表的示数
I2。
设
RL
F图象的斜率为
k,待测重物的重力
G的表达式为
G=
_____________(用物理量的符号表示)。
(3)小明在实验的过程中不慎将灵敏毫安表烧坏,现手头只有量程为2mA、内阻(标称值)为200Ω的电流表,还有定值电阻
R1(50Ω)、定值电阻
R2(10Ω)可供选择,为了使实验顺利进行,小明决定改装电流表,将2mA的量程扩大至10mA,小明改装的方法是电流表应该和定值电阻
________(选填“串联”或“并联”),且定值电阻应选择
________(在空格内填写字母代号)。
(4)由于量程为2mA、内阻为200Ω的电流表内阻的真实值比标称值略大,导致改装后的电流表示数与真实示数相比
______(选填“偏大”或“偏小”),应该使选择的定值电阻阻值适当
______(选填“增大”“减小”或“不变”)。