Question

【題目】甲圖為升降機電路的部分原理圖，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：

（1）壓敏電阻不受壓力時，電壓表示數為2V，定值電阻R0的電功率為多少？

（2）在電路正常工作時，此壓敏電阻能承受的最大壓力為多少？

（3）在不改變電表的條件下，要增大壓敏電阻的承壓范圍，應如何調整？（寫出一條）

（4）若在升降機底板上放置一個物塊，靜置時電壓表示數為U0，當升降機勻速下降使，電壓表示數 （選填“大于”、“等于”或“小于”）U0．

Answer 1

【答案】（1）0.04W；（2）2500N；（3）可以適當減小定值電阻阻值；（4）等于

【解析】

試題分析：

（1） 由圖乙所示圖象可知，壓力為零時，壓敏電阻阻值：R1=200Ω，

壓敏電阻兩端電壓：U1=U﹣U0=6V﹣2V=4V，

電路電流：I=U1/R1=4V/200Ω=0.02A，

定值電阻阻值：R0=U0/I=2V/0.02A=100Ω，

定值電阻R0的電功率：P0=U0I=2V×0.02A=0.04W；

（2） 壓敏電阻所受壓力最大，其阻值最小，電路電流最大，定值電阻兩端電壓最大，電壓表量

程為3V，則定值電阻兩端最大電壓為3V，

電路最大電流：I最大=U0最大/R0=3V/100Ω=0.03A，

此時壓敏電阻阻值：R1′=(6V-3V)/0.03A=100Ω，

由圖乙所示圖象可知，壓敏電阻阻值為100Ω時，其所受壓力為2500N；

（3） 由圖乙所示圖象可知，壓敏電阻所受壓力越大，壓敏電阻阻值越小，電路總電阻越小，

電源電壓不變的情況下，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，

或通過減小電源電壓和在電路中再串聯一個分壓電阻，來減小電流；

（4）升降機勻速下降，重物處于平衡狀態，重物對壓敏電阻的壓力等于其重力保持不變，壓敏電阻阻值保持不變，電路總電阻保持不變，電路電流保持不變，定值電阻兩端電壓不變，電壓表所示不變，仍等于U0。