Question

【題目】小明同學(xué)利用壓敏電阻設(shè)計(jì)出判斷小車(chē)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的裝置，其工作原理如圖甲所示，將壓敏電阻和一塊擋板固定在絕緣小車(chē)上，中間放置一個(gè)光滑絕緣小球，小車(chē)始終在平直的軌道上向右運(yùn)動(dòng)．壓敏電阻R的阻值隨所受的壓力增大而減小．小車(chē)在整個(gè)運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，電流表的示數(shù)隨時(shí)間的變化情況如圖乙所示．已知電源電壓為6V，電阻R0為5Ω，小車(chē)在0～10s內(nèi)作勻速直線運(yùn)動(dòng)，速度為0.5m/s．則小車(chē)在0～8s內(nèi)通過(guò)的路程是___m；小車(chē)作勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，壓敏電阻R的阻值是___Ω；在0～20s內(nèi)，當(dāng)電路中電流最大時(shí)壓敏電阻所消耗的功率是 ___W．

Answer 1

【答案】 4 10 1

【解析】根據(jù)題意知道，小車(chē)在0～10s內(nèi)做勻速直線運(yùn)動(dòng)，所以小車(chē)在0～8s內(nèi)通過(guò)的路程是：s=vt=0.5m/s×8s=4m；由圖乙知道，小車(chē)作勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，電路中的電流是：I=0.4A，由歐姆定律知道，此時(shí)電路總電阻是：R總=U/I=6V/0.4A=15Ω，由于串聯(lián)電路電路總電阻等于各電阻之和，所以壓敏電阻是：R=R總 -R0 =15Ω-5Ω=10Ω；小車(chē)在0～20s內(nèi)，電路中最大電流I最大 =1.0A，由I=U/R知道電阻R0 兩端的電壓是：U0 =I最大 R0 =1.0A×5Ω=5V，壓敏電阻R兩端的電壓是：U壓敏 =U-U0 =6V-5V=1V，所以壓敏電阻所消耗的功率是：P=U壓敏 I最大 =1V×1.0A=1W。