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【题目】小明同学利用压敏电阻设计出判断小车运动状态的装置,其工作原理如图甲所示,将压敏电阻和一块挡板固定在绝缘小车上,中间放置一个绝缘小球,小车始终在平直的轨道上向右运动.压敏电阻R的阻值随所受的压力增大而减小,当小车向右作匀速直线运动时,绝缘球对小车的挡板及压敏电阻的压力均为零,压敏电阻R的阻值最大.小车在整个运动的过程中,电流表的示数随时间的变化情况如图乙所示.已知电源电压为6V,电阻R0,小车在010s内作匀速直线运动,速度为0.5m/s.求:

1)小车在08s内通过的路程是多少?

2)小车作匀速直线运动时,压敏电阻R的阻值是多少?

3)小车在020s内,当电路中电流最大时压敏电阻所消耗的功率是多少?

【答案】10﹣8S通过的路程为4m

2)小车作匀速直线运动压敏电阻阻值为10Ω

3)电流最大时压敏电阻功率为1W

【解析】试题分析:(1)从乙图可知,小车在08s内是做匀速直线运动,故路程可以用公式计算.

2)小车作匀速直线运动时,电路为R0R串联,故有I=,从乙图可知,前10秒内是做匀速直线运动,此时电流为0.5A,电源电压为6V,电阻R0,故可求出R的阻值.

3)从乙图可知020s内电流最大时为1A,故由I=可求出压敏电阻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内电流最大时为1A,故此时压敏电阻阻值R==﹣5Ω=1Ω

P=I2R=1A2×1Ω=1W

答:(10﹣8S通过的路程为4m;(2)小车作匀速直线运动压敏电阻阻值为10Ω;(3)电流最大时压敏电阻功率为1W

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材料

密度/×103kg/m3

11.3

8.9

钢、铁

7.9

2.7

表二:数据表

金属块的质量/g

水的体积/cm3

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工具

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现象和结论

电流表



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