Question

9．如图所示，电源电压为8V恒定不变，R₂是阻值为40Ω的定值电阻，压敏电阻R₁的阻值随压力的变化情况如图乙所示．当开关S闭合后，问：

（1）当电流表示数为0.4A时，压敏电阻受到的压力为多少？
（2）当压力为4N时，电流表的示数为多大？此时R₂消耗的电功率是多少？

Answer 1

分析 由电路图可知，R₁与R₂并联，电流表测干路电流．
（1）根据并联电路的电压特点和欧姆定律求出通过R₂的电流，根据并联电路的电流特点求出通过R₁的电流，再根据欧姆定律求出压敏电阻的阻值，由表格数据可知压敏电阻受到的压力；
（2）由图乙可知当压力为4N时压敏电阻的阻值，根据欧姆定律求出通过压敏电阻的电流，利用并联电路的电流特点求出电流表的示数，根据P=UI求出此时R₂消耗的电功率．

解答 解：由电路图可知，R₁与R₂并联，电流表测干路电流．
（1）因并联电路中各支路两端的电压相等，
所以，通过R₂的电流：
I₂=$\frac{U}{{R}_{2}}$=$\frac{8V}{40Ω}$=0.2A，
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，
所以，通过压敏电阻的电流：
I₁=I-I₂=0.4A-0.2A=0.2A，
此时压敏电阻阻值：
R₁=$\frac{U}{{I}_{1}}$=$\frac{8V}{0.2A}$=40Ω，
由图乙所示可知，R₁=40Ω时，F=2N，则压力为2N；
（2）由图乙可知，当压力为4N时，压敏电阻的阻值R₁′=20Ω，
通过压敏电阻的电流：
I₁′=$\frac{U}{{R}_{1}′}$=$\frac{8V}{20Ω}$=0.4A，
因并联电路中各支路独立工作、互不影响，
所以，通过R₂的电流不变，
则干路电流表的示数：
I′=I₁′+I₂=0.4A+0.2A=0.6A，
此时R₂消耗的电功率：
P₂=UI₂=8V×0.2A=1.6W．
答：（1）当电流表示数为0.4A时，压敏电阻受到的压力为2N；
（2）当压力为4N时，电流表的示数为0.6A，此时R₂消耗的电功率是1.6W．

点评 本题考查了并联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用，关键是从图象中读出压敏电阻对应的压力值．