Question

如圖甲所示，電源電壓U=6V，S為單刀雙擲開關，小燈泡L的電阻R_L=10Ω，R為某種壓敏電阻，其阻值R與壓力F成反比關系，（如圖乙所示），R的正上方裝有一電磁鐵P，其線圈電阻不計．

（1）在R上水平放置質(zhì)量為1kg的鐵制品，開關接a，通過小燈泡的電流時多大？小燈泡兩端的電壓為多少伏？

（2）在R上水平放置質(zhì)量為2kg的鐵制品，開關接b，電壓表穩(wěn)定后的示數(shù)為4V，則此時壓敏電阻的阻值為多少歐？電磁鐵P對鐵制品的吸引力為多少牛？

Answer 1

（1）鐵制品的重力G=mg=1kg×10N/kg=10N；

由圖乙知，當F=10N時，電阻R=6Ω，則電路中電流I===0.375A；

由I=得，燈泡兩端的電壓U_L=IR_L=0.375A×10Ω=3.75V；

（2）2kg鐵制品的重力G′=m′g=2kg×10N/kg=20N；

此時電路中的電流I′===0.4A；

電阻R兩端的電壓U′=6V﹣4V=2V；

則R的阻值為R′===5Ω

由圖象知，F(xiàn)R=60N•Ω，則當R=5Ω時，F(xiàn)==12N；

所以吸引力F′=20N﹣12N=8N．

答：（1）通過小燈泡的電流為0.375A；小燈泡兩端的電壓為3.75V；

（2）此時壓敏電阻的阻值為5Ω；電磁鐵P對鐵制品的吸引力為8N．