Question

【題目】小明同學(xué)利用壓敏電阻設(shè)計(jì)出判斷小車運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的裝置，其工作原理如圖甲所示，將壓敏電阻和一塊擋板固定在絕緣小車上，中間放置一個(gè)光滑絕緣小球，小車始終在平直的軌道上向右運(yùn)動(dòng)．壓敏電阻R的阻值隨所受的壓力增大而減小，當(dāng)小車向右作勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，絕緣球?qū)π≤嚨膿醢寮皦好綦娮璧膲毫�均為零，壓敏電阻的阻值最大．小車在整個(gè)運(yùn)動(dòng)的過程中，電流表的示數(shù)隨時(shí)間的變化情況如圖乙所示．已知電源電壓為6V，電阻R0為5Ω，小車在0～10s內(nèi)的速度為0.5m/s．則在下列說法中錯(cuò)誤的是（ ）
A.小車在0～20s內(nèi)，當(dāng)電路中電流最大時(shí)壓敏電阻所消耗的功率是6W
B.小車在0～10s內(nèi)，壓敏電阻R的阻值都是10Ω
C.小車在0～10s內(nèi)通過的路程是5m
D.小車在10s～20s內(nèi)做加速運(yùn)動(dòng)

Answer 1

【答案】A
【解析】解： 由小車上的電路圖可知，定值電阻R0與壓敏電阻R串聯(lián)，電流表測(cè)量電路中的電流；
A、由圖乙可知，小車在0～20s內(nèi)，電路中最大電流I最大=1.0A，
由I= 可得，電阻R0兩端的電壓：U0=I最大R0=1.0A×5Ω=5V，
根據(jù)串聯(lián)電路電壓的特點(diǎn)可知，此時(shí)壓敏電阻R兩端的電壓：U壓敏=U﹣U0=6V﹣5V=1V，
則此時(shí)壓敏電阻所消耗的功率：P壓敏=U壓敏I最大=1V×1.0A=1W，故A錯(cuò)誤．
B、在0～10s內(nèi)，由圖乙可知，電路中的電流保持0.4A不變，根據(jù)歐姆定律可知，電路的總電阻和壓敏電阻的阻值均不變，此時(shí)電路的總電阻：R總= = =15Ω；
由串聯(lián)電路的電阻特點(diǎn)可知，壓敏電阻R的阻值：R=R總﹣R0=15Ω﹣5Ω=10Ω，故B正確；
C、由題意可知，小車在0～10s內(nèi)做勻速直線運(yùn)動(dòng)，
由v= 可得，小車在0～10s內(nèi)通過的路程：s=vt=0.5m/s×10s=5m，故C正確；
D、由圖乙可知，在10～20s內(nèi)，電流I均勻變大，說明壓敏電阻R的阻值變小，壓力變大，這是由于小車做加速運(yùn)動(dòng)使得壓敏電阻和小球發(fā)生擠壓造成的，故D正確．
故選A．
【考點(diǎn)精析】掌握歐姆定律及其應(yīng)用和電功率的計(jì)算公式是解答本題的根本，需要知道歐姆定律的應(yīng)用： ① 同一個(gè)電阻，阻值不變，與電流和電壓無關(guān) 但加在這個(gè)電阻兩端的電壓增大時(shí)，通過的電流也增大．（R=U/I） ② 當(dāng)電壓不變時(shí)，電阻越大，則通過的電流就越�。�（I=U/R） ③ 當(dāng)電流一定時(shí)，電阻越大，則電阻兩端的電壓就越大．（U=IR）；計(jì)算電功率公式：P =W/t ；P=UI ; 式中單位P→瓦(w)；W→焦；t→秒；U→伏（V）；I→安（A）計(jì)算電功率還可用公式：P=I2R和P= U2/R．