Question

【题目】如图甲所示，电源电压U=6V，S为单刀双掷开关，小灯泡L的电阻RL=10Ω，R为某种压敏电阻，其阻值R与压力F成反比关系，（如图乙所示），R的正上方装有一电磁铁P，其线圈电阻不计．

（1）在R上水平放置质量为1kg的铁制品，开关接a，通过小灯泡的电流时多大？小灯泡两端的电压为多少伏？

（2）在R上水平放置质量为2kg的铁制品，开关接b，电压表稳定后的示数为4V，则此时压敏电阻的阻值为多少欧？电磁铁P对铁制品的吸引力为多少牛？

Answer 1

【答案】（1）0.375A； 3.75V；（2）5Ω； 8N．

【解析】

试题分析：（1）铁制品的质量为1kg,故铁制品的重力G=mg=1kg×10N/kg=10N；由图乙知，当F=10N时，电阻R=6Ω，电路中开关接a时，电路图灯泡与电阻R串联，所以电路中电流I=U/R总=6V/（10Ω+6Ω）=0.375A；由欧姆定律公式I=U/R得，灯泡两端的电压UL=IRL=0.375A×10Ω=3.75V；（2）当铁制品的质量为2kg时，铁制品的重力G′=m′g=2kg×10N/kg=20N；此时电压表示数为4V，所以此时电路中的电流I’=UV/RL=4V/10Ω=0.4A；电阻R两端的电压U′=6V﹣4V=2V；则R的阻值为R′=U′/I′=2V/0.4A=5Ω；由图象知，F×R=60NΩ，则当R=5Ω时，F=60NΩ/5Ω=12N；当压力等于12N时，铁制品重力为20N，所以吸引力F′=20N﹣12N=8N．