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    4．学校课外活动小组为检测某传感器而设计的电路如图所示．传感器上标有“3V0.9W”的字样（传感器可看作一个电阻），滑动变阻器R0有“10Ω 1A”的字样，电流表量程为0.6A，电压表量程为3V．则：
    （1）该传感器的电阻和额定电流各是多少？
    （2）若电路各元件均完好，检测时，为了确保电路各部分的安全，在a、b之间所加的电源电压最大值是多少？
    （3）根据技术资料可知，如果传感器的电阻变化超过1Ω，则该传感器就失去了作用．实际检测时，将一个电压恒定的电源加在图中a、b之间（该电源电压小于上述所求电压的最大值），闭合开关S，通过调节R0来改变电路的电流和R0两端的电压．检测记录如下：
    电压表示数/V电流表示数/A
    第一次1.380.16
    第二次0.950.21
    通过计算分析，你认为这个传感器是否仍可使用？

    分析 根据传感器上的铭牌标志，利用电功率公式便可求出电阻和电流，而第二问就必须求出各用电器所能通过的电流，从而比较得出干路最大电流，然后利用相关公式求出最大电压．第三问就得利用所知物理量，及要求未知量，结合数学中的二元一次方程组来解决．

    解答 解：（1）由P=UI，I=$\frac{U}{R}$可得，P=$\frac{{U}^{2}}{R}$，
    则传感器的电阻为：R传=$\frac{{U}^{2}}{P}$=$\frac{{（3V）}^{2}}{0.9W}$=10Ω，
    传感器的额定电流为：I传=$\frac{{P}_{传}}{{U}_{传}}$=$\frac{0.9W}{3V}$=0.3A，
    （2）要求电路各部分安全，则要求电路的最大电流：I=I传=0.3A，
    此时电源电压最大值：Um=U传+U0，
    U传为传感器的额定电压，U0为R0调至最大值，
    R0m=10Ω时，R0两端的电压，由I=$\frac{U}{R}$可得，
    U0=I传R0m=0.3A×10Ω=3V，
    电源电压最大值：Um=U传+U0=3V+3V=6V；
    （3）设实际检测时，加在a、b间的电压为U，传感器的实际电阻为R′传．
    根据第一次实验记录数据有：U=I1R′传+U1=0.16A×R′传+1.38V---①，
    根据第二次实验记录数据有：U=I2R′传+U2=0.21A×R′传+0.95V----②，
    由①、②两式解得：R′传=8.6Ω，
    传感器的电阻变化为：R传-R′传=10Ω-8.6Ω=1.4Ω＞1Ω，
    所以，此传感器不可使用．
    答：（1）该传感器的电阻为10Ω，额定电流是0.3A；
    （2）在a、b之间所加的电源电压最大值是6V；
    （3）此传感器不可使用．

    点评 这道题目综合性比较强，非常考查学生各方面的能力，学生在做这类题目时要胆大细心认真，并且会结合数学中的相关知识去解决物理中的问题．题目非常不错！

    练习册系列答案
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