Question

【题目】小明同学利用压敏电阻设计出判断小车运动状态的装置，其工作原理如图甲所示，将压敏电阻和一块挡板固定在绝缘小车上，中间放置一个绝缘小球，小车始终在平直的轨道上向右运动．压敏电阻R的阻值随所受的压力增大而减小，当小车向右作匀速直线运动时，绝缘球对小车的挡板及压敏电阻的压力均为零，压敏电阻R的阻值最大．小车在整个运动的过程中，电流表的示数随时间的变化情况如图乙所示．已知电源电压为6V，电阻R0为5Ω，小车在0～10s内作匀速直线运动，速度为0.5m/s．求：

（1）小车在0～8s内通过的路程是多少？

（2）小车作匀速直线运动时，压敏电阻R的阻值是多少？

（3）小车在0～20s内，当电路中电流最大时压敏电阻所消耗的功率是多少？

Answer 1

【答案】（1）0﹣8S通过的路程为4m；

（2）小车作匀速直线运动压敏电阻阻值为10Ω；

（3）电流最大时压敏电阻功率为1W．

【解析】试题分析：（1）从乙图可知，小车在0～8s内是做匀速直线运动，故路程可以用公式计算．

（2）小车作匀速直线运动时，电路为R0与R串联，故有I=，从乙图可知，前10秒内是做匀速直线运动，此时电流为0.5A，电源电压为6V，电阻R0为5Ω，故可求出R的阻值．

（3）从乙图可知0～20s内电流最大时为1A，故由I=可求出压敏电阻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内电流最大时为1A，故此时压敏电阻阻值R==﹣5Ω=1Ω，

故P=I2R=（1A）2×1Ω=1W；

答：（1）0﹣8S通过的路程为4m；（2）小车作匀速直线运动压敏电阻阻值为10Ω；（3）电流最大时压敏电阻功率为1W．