Question

【題目】小明同學(xué)利用壓敏電阻設(shè)計(jì)出判斷小車運(yùn)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(gè)絕緣小球，小車始終在平直的軌道上向右運(yùn)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(yùn)動時(shí)，絕緣球?qū)π≤嚨膿醢寮皦好綦娮璧膲毫�均為零，壓敏電�?/span>R的阻值最大．小車在整個(gè)運(yùn)動的過程中，電流表的示數(shù)隨時(shí)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(yùn)動，速度為0.5m/s．求：

（1）小車在0～8s內(nèi)通過的路程是多少？

（2）小車作勻速直線運(yùn)動時(shí)，壓敏電阻R的阻值是多少？

（3）小車在0～20s內(nèi)，當(dāng)電路中電流最大時(shí)壓敏電阻所消耗的功率是多少？

Answer 1

【答案】（1）0﹣8S通過的路程為4m；

（2）小車作勻速直線運(yùn)動壓敏電阻阻值為10Ω；

（3）電流最大時(shí)壓敏電阻功率為1W．

【解析】試題分析：（1）從乙圖可知，小車在0～8s內(nèi)是做勻速直線運(yùn)動，故路程可以用公式計(jì)算．

（2）小車作勻速直線運(yùn)動時(shí)，電路為R0與R串聯(lián)，故有I=，從乙圖可知，前10秒內(nèi)是做勻速直線運(yùn)動，此時(shí)電流為0.5A，電源電壓為6V，電阻R0為5Ω，故可求出R的阻值．

（3）從乙圖可知0～20s內(nèi)電流最大時(shí)為1A，故由I=可求出壓敏電阻R的阻值，再由功率公式P=I2R求出功率．

解：（1）s=vt=0.5m/s×8s=4m；

（2）由I=可得：R==﹣5Ω=10Ω；

（3）0～20s內(nèi)電流最大時(shí)為1A，故此時(shí)壓敏電阻阻值R==﹣5Ω=1Ω，

故P=I2R=（1A）2×1Ω=1W；

答：（1）0﹣8S通過的路程為4m；（2）小車作勻速直線運(yùn)動壓敏電阻阻值為10Ω；（3）電流最大時(shí)壓敏電阻功率為1W．