题目内容

某同学为了研究某压敏电阻的伏安特性,通过实验得到了该压敏电阻的伏安特性曲线如图a所示.
(1)该同学所用蓄电池的电动势为6V,还有导线、开关及以下器材:
电流表有两个量程,分别为量程A(0~3A)和量程B(0~0.6A)
电压表有两个量程,分别为量程C(0~3V)和量程D(0~15V)
滑动变阻器有两种规格,分别为E(0~10Ω,1.0A)和F(0~200Ω,1.0A)
则电流表选量程
 
,电压表选量程
 
,滑动变阻器选规格
 
.(仅填代号即可)
(2)请在图b中用笔画线代替导线,把实验仪器连接成完整的实验电路.
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(3)通过进一步实验研究知道,该压敏电阻R的阻值随压力变化的图象如图c所示.某同学利用该压敏电阻设计了一种“超重违规证据模拟记录器”的控制电路,如图d.已知该电路中电源的电动势均为6V,内阻为1Ω,继电器电阻为10Ω,当控制电路中电流大于0.3A时,磁铁即会被吸引.则只有当质量超过
 
kg的车辆违规时才会被记录.(取重力加速度g=10m/s2).
分析:(1)根据I-U图象得到电压和电流的最大值,然后选择电表量程;
(2)电压从零开始变化,故滑动变阻器采用分压式接法;压敏电阻阻值小,大内小外,故采用安培表外接法;
(3)根据欧姆定律求出压敏电阻的阻值,由(C)图读出压敏电阻所受的压力,再得到车辆的质量.
解答:解:(1)由图a得到,最大电压1.75V,最大电流0.3A,故电压表选择C量程,电流表选择B量程;
电压从零开始变化,故滑动变阻器采用分压式接法,滑动变阻器电阻越小,压敏电阻的电压变化越均匀,故选择规格E的滑动变阻器;
(2)滑动变阻器采用分压式接法;压敏电阻阻值小,大内小外,故采用安培表外接法;
电路如图所示:
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(3)根据欧姆定律I=
E
R

电路中的总电阻为:R=
E
I
=
6
0.06
=100Ω
压敏电阻的阻值为:R=100Ω-10Ω=90Ω
查图可知,当R=90Ω时,压敏电阻所受的压力F=4000N,
根据G=mg得:m=
G
g
=
4000
10
=400kg;
故答案为:(1)B C E;(2)如图所示;(3)400.
点评:本题是一道连线生活实际的好题,要熟练掌握闭合电路欧姆定律等基本规律,要学会“看”电路和“分析”电路,提高综合分析能力.
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