Question

4．如图甲所示电路，电源电压为12V不变，R₁为压敏电阻，R₂是阻值为100Ω的定值电阻．压敏电阻R₁的阻值随压力变化情况如图乙所示．开关S闭合后，下列说法正确的是（　　）

• A． 当压敏电阻R₁受到的压力逐渐增大时，电流表示数也逐渐增大
• B． 当电流表示数为0.32A时，压敏电阻R₁受到1N的压力
• C． 若该电路连续工作10min，电阻R₂产生的热量为864J
• D． 当R₁受到的压力为2 N时，整个电路消耗电功率5.04 W

Answer 1

分析 由电路图可知，R₁与R₂并联，电流表测干路电流．
（1）根据并联电路中各支路独立工作、互不影响，可知压力变化时通过R₂的电流变化，根据图乙可知压力F逐渐增大时R₁阻值的变化，根据欧姆定律可知通过R₁电流的变化，根据并联电路的电流特点可知电流表示数的变化；
（2）先根据并联电路的电压特点和欧姆定律求出通过R₂的电流；再根据并联电路的电流特点求出当电流表示数为0.32A时通过R₁的电流，利用欧姆定律求出R₁阻值，根据图乙找出压敏电阻R₁受到的压力．
（3）知道了R₂的电压、电流、通电时间，利用Q=W=UIt计算电阻R₂产生的热量；
（4）当R₁受到的压力为2N时，由图乙可知此时压敏电阻的阻值；整个电路消耗电功率为R₁与R₂消耗电功率之和，利用公式P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可求解．

解答 解：
由电路图可知，R₁与R₂并联，电流表测干路电流．
A、因并联电路中各支路独立工作、互不影响，所以，当压敏电阻R₁受到的压力逐渐增大时，通过R₂的电流不变；
由图乙可知，R₁受到的压力逐渐增大时，R₁的阻值减小，由欧姆定律可知，通过R₁的电流增大；
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以干路电流增大，即电流表的示数增大，故A正确；
B、并联电路中各支路两端的电压相等，则通过R₂的电流：I₂=$\frac{U}{{R}_{2}}$=$\frac{12V}{100Ω}$=0.12A；
当电流表示数为0.32A时，即干路电流I=0.32A，
由并联电路的电流特点可知，通过R₁的电流：I₁=I-I₂=0.32A-0.12A=0.2A，
此时压敏电阻R₁的阻值：R₁=$\frac{U}{{I}_{1}}$=$\frac{12V}{0.2A}$=60Ω，
由图乙可知，压敏电阻R₁受到的压力F=1N，故B正确；
C、由并联电路的特点可知，通过R₂的电流始终为I₂=0.12A；
则该电路连续工作10min，电阻R₂产生的热量：Q₂=W₂=UI₂t=12V×0.12A×10×60s=864J，故C正确；
D、当R₁受到的压力为2N时，由图乙可知，压敏电阻的阻值R₁′=40Ω，
整个电路消耗电功率：P_总=P₁+P₂=$\frac{{U}^{2}}{{R}_{1}′}$+$\frac{{U}^{2}}{{R}_{2}}$=$\frac{（12V）^{2}}{40Ω}$+$\frac{（12V）^{2}}{100Ω}$=5.04 W，故D正确．
故选：ABCD．

点评 本题考查了并联电路的特点和欧姆定律、电功、电功率公式的综合应用，关键是根据图象读出压力和压敏电阻对应的值．