Question

8．甲图为升降机电路和部分原理图，电源电压恒定为6V，R₀为定值电阻，电压表量程为0～3V，压敏电阻R₁的阻值与所受压力大小的关系如图乙所示．
（　　）

• A． 压敏电阻不受压力时，电压表示数为2V，定值电阻R₀的电功率为0.04W
• B． 在电路正常工作时，此压敏电阻能承受的最大压力为400N
• C． 在不改变电表的条件下，要增大压敏电阻的承压范围，可以适当减小定值电阻阻值
• D． 若在升降机底板上放置一个物块，静止电压表示数为U₀，当升降机匀速下降时，电压表示数小于U₀

Answer 1

分析 （1）由图乙可知压力为零时压敏电阻的阻值，根据串联电路的电压特点求出R₁两端的电压，根据串联电路的电流特点和欧姆定律求出电路中的电流，再根据欧姆定律求出R₀的阻值，利用P=UI求出定值电阻R₀的电功率；
（2）由图象可知，压力越大时，R₁的阻值越小，根据串联电路的电压特点可知电压表的示数越大，则当电压表的示数最大时压敏电阻承受的压力最大，根据串联电路的电流特点和欧姆定律求出电路中的电流，根据串联电路的电压特点求出压敏电阻两端的电压，根据欧姆定律求出压敏电阻的阻值，然后根据图象读出压敏电阻所受最大压力；
（3）由图乙可知，压敏电阻所受压力越大时，压敏电阻的阻值越小，电路总电阻越小，根据欧姆定律可知电路中电流的变化和定值电阻两端的电压变化，进一步得出不改变电表的条件下增大压敏电阻承压范围的方法；
（4）物体静止或做匀速直线运动时均处于平衡状态，受到的压力和自身的重力相等，然后分析压敏电阻的阻值和欧姆定律得出电压表的示数关系．

解答 解：（1）由图乙可知，当压力为零时，压敏电阻的阻值R₁=200Ω，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，压敏电阻两端电压：
U₁=U-U₀=6V-2V=4V，
因串联电路中各处的电流相等，
所以，电路中的电流：
I=$\frac{{U}_{1}}{{R}_{1}}$=$\frac{4V}{200Ω}$=0.02A，
定值电阻的阻值：
R₀=$\frac{{U}_{0}}{I}$=$\frac{2V}{0.02A}$=100Ω，
则定值电阻R₀的电功率：
P₀=U₀I=2V×0.02A=0.04W，故A正确；
（2）由图象可知，压力越大时，R₁的阻值越小，
由串联电路的电压特点可知，当电压表的示数U₀′=3V时，压敏电阻所受压力最大，
此时电路中的电流：
I′=$\frac{{U}_{0}′}{{R}_{0}}$=$\frac{3V}{100Ω}$=0.03A，
压敏电阻两端的电压：
U₁′=U-U₀′=6V-3V=3V，
则压敏电阻的阻值：
R₁′=$\frac{{U}_{1}′}{I′}$=$\frac{3V}{0.03A}$=100Ω，
由图乙所示图象可知，压敏电阻所受最大压力为2500N，故B错误；
（3）由图乙可知，压敏电阻所受压力越大时，压敏电阻的阻值越小，电路总电阻越小，
由I=$\frac{U}{R}$可知，电源电压不变，电路总电流越大，定值电阻两端电压越大，
要增大压敏电阻的承压范围，而不改变电表的条件，可以适当减小定值电阻阻值，故C正确；
（4）当升降机静止或匀速下降时，均处于平衡状态，压敏电阻受到的压力都等于物体自身的重力，
因重力不变，压敏电阻受到的压力相同，压敏的电阻的阻值相同，
由I=$\frac{U}{R}$可知，电路中的电流保持不变，定值电阻两端电压不变，电压表所示不变，仍等于U₀，故D错误．
故选AC．

点评 本题考查了串联电路的特点和欧姆定律的应用，能从图象中得出有用的信息是关键．