【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)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鶠榱悖瑝好綦娮?/span>R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,小車在010s內(nèi)作勻速直線運(yùn)動(dòng),速度為0.5m/s.求:

1)小車在08s內(nèi)通過的路程是多少?

2)小車作勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí),壓敏電阻R的阻值是多少?

3)小車在020s內(nèi),當(dāng)電路中電流最大時(shí)壓敏電阻所消耗的功率是多少?

【答案】10﹣8S通過的路程為4m;

2)小車作勻速直線運(yùn)動(dòng)壓敏電阻阻值為10Ω

3)電流最大時(shí)壓敏電阻功率為1W

【解析】試題分析:(1)從乙圖可知,小車在08s內(nèi)是做勻速直線運(yùn)動(dòng),故路程可以用公式計(jì)算.

2)小車作勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí),電路為R0R串聯(lián),故有I=,從乙圖可知,前10秒內(nèi)是做勻速直線運(yùn)動(dòng),此時(shí)電流為0.5A,電源電壓為6V,電阻R0,故可求出R的阻值.

3)從乙圖可知020s內(nèi)電流最大時(shí)為1A,故由I=可求出壓敏電阻R的阻值,再由功率公式P=I2R求出功率.

解:(1s=vt=0.5m/s×8s=4m;

2)由I=可得:R==﹣5Ω=10Ω;

3020s內(nèi)電流最大時(shí)為1A,故此時(shí)壓敏電阻阻值R==﹣5Ω=1Ω,

P=I2R=1A2×1Ω=1W;

答:(10﹣8S通過的路程為4m;(2)小車作勻速直線運(yùn)動(dòng)壓敏電阻阻值為10Ω;(3)電流最大時(shí)壓敏電阻功率為1W

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表一:幾種常見金屬密度表

材料

密度/×103kg/m3

11.3

8.9

鋼、鐵

7.9

2.7

表二:數(shù)據(jù)表

金屬塊的質(zhì)量/g

水的體積/cm3

金屬塊和水的總體積/cm3

金屬塊的體積/cm3

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工具

方法(接在何處、開關(guān)開閉情況)

現(xiàn)象和結(jié)論

電流表



電壓表



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