Question

【題目】如圖甲所示，電源電壓U=6V，S為單刀雙擲開關(guān)，小燈泡L的電阻RL=10Ω，R為某種壓敏電阻，其阻值R與壓力F成反比關(guān)系，（如圖乙所示），R的正上方裝有一電磁鐵P，其線圈電阻不計(jì)．

（1）在R上水平放置質(zhì)量為1kg的鐵制品，開關(guān)接a，通過小燈泡的電流時(shí)多大？小燈泡兩端的電壓為多少伏？

（2）在R上水平放置質(zhì)量為2kg的鐵制品，開關(guān)接b，電壓表穩(wěn)定后的示數(shù)為4V，則此時(shí)壓敏電阻的阻值為多少歐？電磁鐵P對鐵制品的吸引力為多少牛？

Answer 1

【答案】（1）0.375A； 3.75V；（2）5Ω； 8N．

【解析】

試題分析：（1）鐵制品的質(zhì)量為1kg,故鐵制品的重力G=mg=1kg×10N/kg=10N；由圖乙知，當(dāng)F=10N時(shí)，電阻R=6Ω，電路中開關(guān)接a時(shí)，電路圖燈泡與電阻R串聯(lián)，所以電路中電流I=U/R總=6V/（10Ω+6Ω）=0.375A；由歐姆定律公式I=U/R得，燈泡兩端的電壓UL=IRL=0.375A×10Ω=3.75V；（2）當(dāng)鐵制品的質(zhì)量為2kg時(shí)，鐵制品的重力G′=m′g=2kg×10N/kg=20N；此時(shí)電壓表示數(shù)為4V，所以此時(shí)電路中的電流I’=UV/RL=4V/10Ω=0.4A；電阻R兩端的電壓U′=6V﹣4V=2V；則R的阻值為R′=U′/I′=2V/0.4A=5Ω；由圖象知，F(xiàn)×R=60NΩ，則當(dāng)R=5Ω時(shí)，F(xiàn)=60NΩ/5Ω=12N；當(dāng)壓力等于12N時(shí)，鐵制品重力為20N，所以吸引力F′=20N﹣12N=8N．