(2012?德州三模)小明同學(xué)利用壓敏電阻設(shè)計出判斷小車運動狀態(tài)的裝置,其工作原理如圖甲所示,將壓敏電阻和一塊擋板固定在絕緣小車上,中間放置一個絕緣小球,小車始終在平直的軌道上向右運動.壓敏電阻R的阻值隨所受的壓力增大而減小,當(dāng)小車向右作勻速直線運動時,絕緣球?qū)π≤嚨膿醢寮皦好綦娮璧膲毫鶠榱,壓敏電阻R的阻值最大.小車在整個運動的過程中,電流表的示數(shù)隨時間的變化情況如圖乙所示.已知電源電壓為6V,電阻R0為5Ω,小車在0~10s內(nèi)作勻速直線運動,速度為0.5m/s.則在下列說法中錯誤的是( 。
分析:(1)小車作勻速直線運動時,電路為R0與R串聯(lián),故有I=
U
R+R0
,從乙圖可知,前10秒內(nèi)是做勻速直線運動,此時電流為0.5A,電源電壓為6V,電阻R0為5Ω,故可求出R的阻值.
(2)從乙圖可知0~20s內(nèi)電流最大時為1A,故由I=
U
R+R0
可求出壓敏電阻R的阻值,再由功率公式P=I2R求出功率.
(3)從乙圖可知,小車在0~8s內(nèi)是做勻速直線運動,故路程可以用公式v=
s
t
計算.
(4)物體的運動狀態(tài)包括速度大小和運動方向,只要有一個發(fā)生改變,運動狀態(tài)就發(fā)生了變化.
解答:解:A、小車作勻速直線運動時,I=0.5A,U=6V;
U
R+R0
可得:R=
U
I
-R0=
6V
0.4A
-5Ω=10Ω,故A正確,不符合題意.
B、0~20s內(nèi)電流最大時為1A,故此時壓敏電阻阻值R=
U
I
-R0=
6V
1A
-5Ω=1Ω,故P=I2R=(1A)2×1Ω=1W,故B不正確,符合題意.
C、小車在0~8s內(nèi)通過的路程是s=vt=0.5m/s×8s=4m,故C正確,不符合題意.
D、分析乙圖可知,小車在10~20s內(nèi),速度由0.5m/s增大到1.0m/s,說明越來越快,即運動狀態(tài)發(fā)生了改變,故D正確,不符合題意.
故選B.
點評:本題本身的計算并不難,只是對一個串聯(lián)電路的計算,但這計算與壓敏電阻結(jié)合,就會給不少學(xué)生造成困擾,其實在分析時,可以把壓敏電阻當(dāng)成是一個特殊的變阻器來看待.
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