Question

6．近年来，我市的轿车市场十分火爆，各种新型轿车驶进千家万户．如图为某新型轿车自动测定油箱内油面高度的电路原理图．其中电源电压恒为6伏，R₀是阻值为5欧的定值电阻，A是油量指示表（实质是一只电流表，油量的变化通过电流的变化同步显示出来）．Rx为压敏电阻，它的特点是表面受到液体的压强越大，阻值就越小．
（1）随着油箱内汽油液面的下降，油量表的示数将变小．（填“变大”、“变小”或“不变”）
（2）当油箱内汽油下降到某一位置且开关S闭合时，电流表读数为0.3A，此时压敏电阻R_x消耗的电功率是多少？

Answer 1

分析 （1）由电路图可知，R_x与R₀串联，电流表测电路中的电流，根据p=ρgh可知油箱内汽油液面的下降时压敏电阻所受压强的变化，进一步可知其阻值的变化，根据欧姆定律可知电路中电流的变化即可得出油量表的示数变化；
（2）根据欧姆定律求出电流表读数为0.3A时电路中的总电阻，利用电阻的串联求出压敏电阻的阻值，根据P=I²R可知压敏电阻R_x消耗的电功率．

解答 解：（1）由电路图可知，R_x与R₀串联，电流表测电路中的电流，
油箱内汽油液面的下降时，
由p=ρgh可知，压敏电阻所受的压强变小，R_x的阻值变大，电路中的总电阻变大，
由I=$\frac{U}{R}$可知，电路中的电流变小，即油量表的示数将变小；
（2）电流表读数为0.3A时，电路中的总电阻：
R=$\frac{U}{I}$=$\frac{6V}{0.3A}$=20Ω，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，压敏电阻的阻值：
R_x=R-R₀=20Ω-5Ω=15Ω，
压敏电阻R_x消耗的电功率：
P_x=I²R_x=（0.3A）²×15Ω=1.35W．
答：（1）变小；
（2）此时压敏电阻R_x消耗的电功率是1.35W．

点评 本题考查了电路的动态分析和串联电路特点、欧姆定律、电功率公式的应用，明确压敏电阻的特点是关键．