Question

【題目】如圖甲所示，某工廠對一種新型材料所能承受的撞擊力進行測試。在測試時將材料樣品(不計質量)平放在壓力傳感器上，閉合開關S，由靜止自由釋放重物，經撞擊后樣品材料仍完好無損。從重物開始下落到撞擊樣品的過程中，電流表的示數I隨時間t變化的圖象如圖乙所示，壓力傳感器的電阻R隨壓力F變化的圖象如圖丙所示。電源的電壓為24 V，定值電阻R0＝10 Ω。

(1)在重物下落的過程中，電流表的示數是______A，壓力傳感器的電阻為______Ω。

(2)在撞擊過程中，樣品受到的最大撞擊力是______N。

Answer 1

【答案】 0.2 110 600

【解析】 (1)由圖甲知,壓力傳感器與電阻R0串聯，電流表測電路中電流，在重物下落的過程中，壓力傳感器受到的壓力不變，電阻不變，電路中的電流不變，由圖乙可知，電路中的電流I＝0.2A，即電流表示數0.2A；由I＝可得，電路中的總電阻：R總＝＝120Ω，串聯電路中總電阻等于各分電阻之和，所以此時壓力傳感器R的阻值：R＝R總R0＝120Ω10Ω＝110Ω；(2)由圖丙知，壓力傳感器的電阻R隨壓力F增大而減小，樣品受到的撞擊力最大時，壓敏電阻的阻值最小，電路中的電流最大，由圖乙可知,電路中的最大電流I′＝1.2A，此時電路中的總電阻：R′總＝＝20Ω，則壓力傳感器R的阻值：R′＝R′總R0＝20Ω10Ω＝10Ω，由圖丙可知，樣品受到的最大撞擊力為600N.