Question

【題目】小明同學利用壓敏電阻設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，當小車向右作勻速直線運動時，絕緣球對小車的擋板及壓敏電阻的壓力均為零，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內作勻速直線運動，速度為0.5m/s．求：

（1）小車在0～8s內通過的路程是多少？

（2）小車作勻速直線運動時，壓敏電阻R的阻值是多少？

（3）小車在0～20s內，當電路中電流最大時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）小車作勻速直線運動壓敏電阻阻值為10Ω；

（3）電流最大時壓敏電阻功率為1W．

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

（2）小車作勻速直線運動時，電路為R0與R串聯(lián)，故有I=，從乙圖可知，前10秒內是做勻速直線運動，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．

（3）從乙圖可知0～20s內電流最大時為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內電流最大時為1A，故此時壓敏電阻阻值R==﹣5Ω=1Ω，

故P=I2R=（1A）2×1Ω=1W；

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