Question

【題目】如圖甲所示，電源電壓U=6V，S為單刀雙擲開關，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

（1）在R上水平放置質量為1kg的鐵制品，開關接a，通過小燈泡的電流為多大？小燈泡兩端的電壓為多少伏？
（2）在R上水平放置質量為2kg的鐵制品，開關接b，電壓表穩定后的示數為4V，則此時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）

解：鐵制品的重力G=mg=1kg×10N/kg=10N；

由I=得，燈泡兩端的電壓UL=IRL=0.375A×10Ω=3.75V

答：通過小燈泡的電流為0.375A；小燈泡兩端的電壓為3.75V

（2）

解：2kg鐵制品的重力G′=m′g=2kg×10N/kg=20N；

此時電路中的電流I′===0.4A；

電阻R兩端的電壓U′=6V﹣4V=2V；

則R的阻值為R′===5Ω

由圖象知，FR=60NΩ，則當R=5Ω時，F==12N；

所以吸引力F′=20N﹣12N=8N

答：此時壓敏電阻的阻值為5Ω；電磁鐵P對鐵制品的吸引力為8N

【解析】（1）根據G=mg計算出鐵制品的重力，可得對壓敏電阻的壓力，由圖乙確定此時R的阻值，根據歐姆定律計算出電路中的電流值；
由U=IR計算出燈泡兩端的電壓；
（2）根據電壓表的示數計算出電路中的電流值和R兩端的電壓，根據歐姆定律得出壓敏電阻的阻值；
對照乙圖得出此時鐵制品對壓敏電阻的壓力，根據平衡力的知識可計算出P對鐵制品的吸引力．
【考點精析】本題主要考查了歐姆定律及其應用的相關知識點，需要掌握歐姆定律的應用： ① 同一個電阻，阻值不變，與電流和電壓無關 但加在這個電阻兩端的電壓增大時，通過的電流也增大．（R=U/I） ② 當電壓不變時，電阻越大，則通過的電流就越小．（I=U/R） ③ 當電流一定時，電阻越大，則電阻兩端的電壓就越大．（U=IR）才能正確解答此題．