Question

17．在公园有一种测量瞬间打击力的游戏机，其原理如图（a）所示．游人手戴拳击手套，击打A装置，A通过压杆与压力传感器接触，电压表的示数可反映出打击力的大小．已知电阻R₀=120Ω，压力传感器的电阻值随所受压力变化的图象如图（b）所示．若在某次游戏过程中，游人用2000N的力击中装置A，此时电压表的示数为1.5V．设电源电压恒定不变，则下列说法不正确的是（　　）

• A． 游人打击力越大，电压表示数越大
• B． 当装置A不受打击力时，电压表的示数是1V
• C． 电源电压是6V
• D． 当装置A不受打击力时，R的电功率是0.05W

Answer 1

分析 由电路图可知，电阻R与R₀串联，电压表测量R₀两端的电压．
（1）由图b可知，游人打击力越大时R阻值的变化，根据欧姆定律可知电路中电流的变化和R₀两端的电压变化；
（2）由图b可知，游人用2000N的力击中装置A时R的阻值，根据电压表的示数和欧姆定律求出电路中的电流，利用电阻的串联和欧姆定律求出电源的电压；
（3）由图b可知，当装置A不受打击力时R的阻值，根据电阻的串联和欧姆定律求出电路中的电流，再根据欧姆定律求出电压表的示数，最后根据P=I²R求出R的电功率．

解答 解：由电路图可知，电阻R与R₀串联，电压表测量R₀两端的电压．
（1）由图b可知，当游人打击力越大时，R的阻值越小，电路中的总电阻越小，
由I=$\frac{U}{R}$可知，电路中的电流越大，
由U=IR可知，R₀两端的电压越大，即电压表的示数越大，故A正确；
（2）由图b可知，当压力为2000N时，对应的电阻为R=360Ω，
因串联电路中各处的电流相等，
所以，电路中的电流：
I=$\frac{{U}_{0}}{{R}_{0}}$=$\frac{1.5V}{120Ω}$=0.0125A，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，电源的电压：
U=I（R₀+R）=0.0125A×（120Ω+360Ω）=6V，故C正确；
（3）由图象可知，当装置A不受打击力时，电阻R′=600Ω，
此时电路中的电流：
I₁=$\frac{U}{R′+{R}_{0}}$=$\frac{6V}{600Ω+120Ω}$=$\frac{1}{120}$A，
此时电压表的示数：
U₀′=I₁R₀=$\frac{1}{120}$A×120Ω=1V，故B正确；
R的电功率：
P_R=I₁²R′=（$\frac{1}{120}$A）²×600Ω≈0.04W，故D错误．
故选D．

点评 本题考查了串联电路的特点和欧姆定律的应用，关键是从题目所给信息中找到有用的数据．