Question

9．2012年國慶長假期間，我國首次實(shí)施了七座以下小客車免費(fèi)通行政策，而載貨汽車等其它車輛照常收費(fèi)．據(jù)了解，浙江省高速于2012年10月8日零時(shí)起已正式對各類載貨汽車進(jìn)行計(jì)重收費(fèi)．計(jì)重收費(fèi)按照實(shí)際測量的車貨總重量收取通行費(fèi)．假如收費(fèi)站測量車貨重量的地下電子磅秤其內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖甲所示，R₂是壓敏電阻（它的阻值會隨壓力的變化而變化）．請分析計(jì)算：（g取10N/kg）

（1）由圖乙可知，壓敏電阻R₂的阻值隨受到壓力的增大而減�。�
（2）已知電源電壓為6V且保持不變，R₁為定值電阻，阻值為10Ω．通過計(jì)算說明，當(dāng)質(zhì)量為4噸的貨車通過時(shí)，電壓表示數(shù)為多少？

Answer 1

分析 （1）由乙圖可知，壓敏電阻R₂的阻值隨受到壓力增大的變化；
（2）由甲圖可知，R₁與R₂串聯(lián)，電壓表測R₂兩端的電壓，電流表測電路中的電流，當(dāng)質(zhì)量為4噸的貨車通過時(shí)，對R₂的壓力和自身的重力相等，根據(jù)G=mg求出壓力的大小，根據(jù)圖乙得出此時(shí)R₂的阻值，利用電阻的串聯(lián)和歐姆定律求出電路中的電流，再根據(jù)歐姆定律求出電壓表的示數(shù)．

解答 解：（1）由乙圖可知，壓敏電阻R₂的阻值隨受到壓力增大而減小；
（2）由甲圖可知，R₁與R₂串聯(lián)，電壓表測R₂兩端的電壓，電流表測電路中的電流，
當(dāng)質(zhì)量為4噸的貨車通過時(shí)，對R₂的壓力：
F=G=mg=4×10³kg×10N/kg=4×10⁴N，
由圖乙可知，此時(shí)R₂=90Ω，
因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和，
所以，電路中的電流：
I=$\frac{U}{{R}_{1}+{R}_{2}}$=$\frac{6V}{10Ω+90Ω}$=0.06A，
則電壓表的示數(shù)：
U₂=IR₂=0.06A×90Ω=5.4V．
答：（1）減�。�
（2）當(dāng)質(zhì)量為4噸的貨車通過時(shí)，電壓表示數(shù)為5.4V．

點(diǎn)評 本題考查了串聯(lián)電路的特點(diǎn)和歐姆定律的應(yīng)用，關(guān)鍵是根據(jù)圖象讀出壓敏電阻R₂的阻值隨受到壓力的變化和兩者對應(yīng)的值．