Question

8．甲圖為升降機電路和部分原理圖，電源電壓恒定為6V，R₀為定值電阻，電壓表量程為0～3V，壓敏電阻R₁的阻值與所受壓力大小的關系如圖乙所示．
（　　）

• A． 壓敏電阻不受壓力時，電壓表示數(shù)為2V，定值電阻R₀的電功率為0.04W
• B． 在電路正常工作時，此壓敏電阻能承受的最大壓力為400N
• C． 在不改變電表的條件下，要增大壓敏電阻的承壓范圍，可以適當減小定值電阻阻值
• D． 若在升降機底板上放置一個物塊，靜止電壓表示數(shù)為U₀，當升降機勻速下降時，電壓表示數(shù)小于U₀

Answer 1

分析 （1）由圖乙可知壓力為零時壓敏電阻的阻值，根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點求出R₁兩端的電壓，根據(jù)串聯(lián)電路的電流特點和歐姆定律求出電路中的電流，再根據(jù)歐姆定律求出R₀的阻值，利用P=UI求出定值電阻R₀的電功率；
（2）由圖象可知，壓力越大時，R₁的阻值越小，根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點可知電壓表的示數(shù)越大，則當電壓表的示數(shù)最大時壓敏電阻承受的壓力最大，根據(jù)串聯(lián)電路的電流特點和歐姆定律求出電路中的電流，根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點求出壓敏電阻兩端的電壓，根據(jù)歐姆定律求出壓敏電阻的阻值，然后根據(jù)圖象讀出壓敏電阻所受最大壓力；
（3）由圖乙可知，壓敏電阻所受壓力越大時，壓敏電阻的阻值越小，電路總電阻越小，根據(jù)歐姆定律可知電路中電流的變化和定值電阻兩端的電壓變化，進一步得出不改變電表的條件下增大壓敏電阻承壓范圍的方法；
（4）物體靜止或做勻速直線運動時均處于平衡狀態(tài)，受到的壓力和自身的重力相等，然后分析壓敏電阻的阻值和歐姆定律得出電壓表的示數(shù)關系．

解答 解：（1）由圖乙可知，當壓力為零時，壓敏電阻的阻值R₁=200Ω，
因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和，
所以，壓敏電阻兩端電壓：
U₁=U-U₀=6V-2V=4V，
因串聯(lián)電路中各處的電流相等，
所以，電路中的電流：
I=$\frac{{U}_{1}}{{R}_{1}}$=$\frac{4V}{200Ω}$=0.02A，
定值電阻的阻值：
R₀=$\frac{{U}_{0}}{I}$=$\frac{2V}{0.02A}$=100Ω，
則定值電阻R₀的電功率：
P₀=U₀I=2V×0.02A=0.04W，故A正確；
（2）由圖象可知，壓力越大時，R₁的阻值越小，
由串聯(lián)電路的電壓特點可知，當電壓表的示數(shù)U₀′=3V時，壓敏電阻所受壓力最大，
此時電路中的電流：
I′=$\frac{{U}_{0}′}{{R}_{0}}$=$\frac{3V}{100Ω}$=0.03A，
壓敏電阻兩端的電壓：
U₁′=U-U₀′=6V-3V=3V，
則壓敏電阻的阻值：
R₁′=$\frac{{U}_{1}′}{I′}$=$\frac{3V}{0.03A}$=100Ω，
由圖乙所示圖象可知，壓敏電阻所受最大壓力為2500N，故B錯誤；
（3）由圖乙可知，壓敏電阻所受壓力越大時，壓敏電阻的阻值越小，電路總電阻越小，
由I=$\frac{U}{R}$可知，電源電壓不變，電路總電流越大，定值電阻兩端電壓越大，
要增大壓敏電阻的承壓范圍，而不改變電表的條件，可以適當減小定值電阻阻值，故C正確；
（4）當升降機靜止或勻速下降時，均處于平衡狀態(tài)，壓敏電阻受到的壓力都等于物體自身的重力，
因重力不變，壓敏電阻受到的壓力相同，壓敏的電阻的阻值相同，
由I=$\frac{U}{R}$可知，電路中的電流保持不變，定值電阻兩端電壓不變，電壓表所示不變，仍等于U₀，故D錯誤．
故選AC．

點評 本題考查了串聯(lián)電路的特點和歐姆定律的應用，能從圖象中得出有用的信息是關鍵．