如图所示的是检测某一传感器的电路图.该传感器R0上标有“6V1.8W 的字样(该传感器可看作一个纯电阻电器).滑动变阻器R1上标有“30Ω 1A 的字样.电流表的量程为0-0.6A.电压表的量程为0-6V．则:(1)该传感器的电阻R0为20Ω．(2)如果在a.b之间所加的恒定电压为6V.则当滑动变阻器的阻值变化时.电阻值为R0的传感器� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

3．

如图所示的是检测某一传感器的电路图，该传感器R₀上标有“6V1.8W”的字样（该传感器可看作一个纯电阻电器），滑动变阻器R₁上标有“30Ω 1A”的字样，电流表的量程为0～0.6A，电压表的量程为0～6V．则：
（1）该传感器的电阻R₀为20Ω．
（2）如果在a、b之间所加的恒定电压为6V、则当滑动变阻器的阻值变化时，电阻值为R₀的传感器两端的电压变化范围为2.4V～6V．
（3）根据技术资料可知，如果测得该传感器的实际电阻值与第（1）问中的R₀值（称为额定值）偏差大于1Ω，则该传感器就不能正常使用．实际检测时，将一个电压恒定的电源加在图a、b之间，闭合开关S，调节滑动变阻器R₁的阻值，改变电路中电流表和电压表的示数，检测数据记录如表：

检测次数	电流表示数/A	电压表示数/V
第1次	0.20	4.10
第2次	0.30	2.15

通过计算分析，你认为这个传感器是否可以正常使用？答：正常（选填“正常”或“不正常”），此时在a、b之间所加电源的电压为8V．

分析（1）知道传感器的额定电压和额定功率，根据P=$\frac{{U}^{2}}{R}$求出传感器的电阻；
（2）由P=UI求出传感器正常工作时的电流，然后与滑动变阻器允许通过的最大电流和电流表的量程相比较确定电路中的电流，然后确定传感器两端的最大电压，根据电阻的串联和欧姆定律求出滑动变阻器接入电路中的电阻最大时电路中的电流，再根据欧姆定律求出传感器两端的最大电压，然后得出答案；
（3）根据串联电路中部分电路电压之和等于总电压，可以列出两个式子，联立可以解出a、b间所加的电压和此时传感器电阻，进而比较它的阻值变化情况，得出它是否可以使用．

解答解：（1）由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可得，传感器的电阻：
R₀=$\frac{{{U}_{额}}^{2}}{{P}_{额}}$=$\frac{（6V）^{2}}{1.8W}$=20Ω；
（2）由P=UI可得，传感器正常工作时的电流：
I₀=$\frac{{P}_{额}}{{U}_{额}}$=$\frac{1.8W}{6V}$=0.3A，
因串联电路中各处的电流相等，滑动变阻器允许通过的最大电流为1A，电流表的量程为0～0.6A，
所以，电路中的电流最大为0.3A，此时传感器两端电压为6V，
当滑动变阻器接入阻值为R₁=30Ω时，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，电路中电流：
I₁=$\frac{U}{{R}_{1}+{R}_{0}}$=$\frac{6V}{30Ω+20Ω}$=0.12A，
则传感器两端电压：
U₂=I₁R₀=0.12A×20Ω=2.4V，
则传感器两端电压变化范围是2.4V～6V；
（3）因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，电源的电压：
U_ab=U_传+U₀，
将表中数据代入可得：
4.10V+0.20A×R_传=U_ab，
2.15V+0.30A×R_传=U_ab，
解得：R_传=19.5Ω，U_ab=8V，
传感器的电阻变化R₀-R_传=20Ω-19.5Ω=0.5Ω＜1Ω，则这个传感器仍可使用．
故答案为：
（1）20；
（2）2.4V～6V；
（3）正常；8V．