题目内容
【题目】在公园有一种测量瞬间打击力的游戏机，其原理示意图如图甲所示，压力传感器R的阻值会随所受压力大小发生变化，图象如图乙所示，已知电阻R0=120Ω，压力传感器表面能承受的最大压力为4000N；若在某次游戏过程中，游客用2000N的力击中装置A，此时电压表的示数为l.5V；设电源电压恒定不变；求：
(1)电源电压是多少？
(2)当装置A不受打击力作用时，电压表的示数是多少？
(3)不受打击时，该设备1小时耗电多少？
【答案】(1) 6V；(2) 1V；(3) 180J。
【解析】
(1)由电路图可知，电阻R与R0串联，电压表测量R0两端的电压，根据欧姆定律可得，电路中的电流：
，
从图象上可以看出当压力为2000N时，对应的电阻为R=360Ω，
电阻R两端的电压：UR=IR=0.0125A×360Ω=4.5V，
串联电路中各处的电流相等，电源电压：U=U0+UR=1.5V+4.5V=6V；
(2)由图象可知，不受打击力时电阻R′=600Ω，串联电路中总电阻等于各分电阻之和，此时电路中的电流：
，
此时电压表的示数
=
×120Ω=1V；
(3)1h=3600s，不受打击时，该设备1小时耗电：
6V××3600s=180J。
答：(1)电源电压是6V；
(2)当装置A不受打击力作用时，电压表的示数是1V；
(3) 不受打击时，该设备1小时耗电180J。
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