Question

3．如圖甲所示的電路中，電源電壓為12V，R₂為100Ω的定值電阻，壓敏電阻R₁的阻值隨壓力變化關(guān)系如圖乙所示．開關(guān)S閉合后，解答下列問題：

（1）當(dāng)壓敏電阻R₁受到的壓力從0逐漸增大到4N時，電流表示數(shù)將增大（選填“增大”或“減小”）．
（2）電阻R₂消耗的電功率為多大？
（3）當(dāng)電流表示數(shù)為0.32A時，壓敏電阻R₁受到的壓力是多大？

Answer 1

分析 由電路圖可知，R₁與R₂并聯(lián)，電流表測干路電流．
（1）根據(jù)并聯(lián)電路中各支路獨立工作、互不影響可知壓力變化時通過R₂的電流變化，根據(jù)圖乙可知壓力F由0逐漸增大到4N時R₁阻值的變化，根據(jù)歐姆定律可知通過R₁電流的變化，根據(jù)并聯(lián)電路的電流特點可知電流表示數(shù)的變化；
（2）根據(jù)并聯(lián)電路的電壓特點和歐姆定律求出通過R₂的電流，利用P=UI求出電阻R₂消耗的電功率；
（3）根據(jù)并聯(lián)電路的電流特點求出當(dāng)電流表示數(shù)為0.32A時通過R₁的電流，根據(jù)并聯(lián)電路的電壓特點和歐姆定律求出R₂阻值，根據(jù)圖乙得出壓敏電阻R₁受到的壓力．

解答 解：由電路圖可知，R₁與R₂并聯(lián)，電流表測干路電流．
（1）因并聯(lián)電路中各支路獨立工作、互不影響，
所以，當(dāng)壓敏電阻R₁受到的壓力變化時，通過R₂的電流不變，
由圖乙可知，壓力F由0逐漸增大到4N時，R₁的阻值減小，
因并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓不變，
所以，由I=$\frac{U}{R}$可知，通過R₁的電路增大，
因并聯(lián)電路中干路電流等于各支路電流之和，
所以，干路電流增大，即電流表的示數(shù)增大；
（2）通過通過R₂的電流：
I₂=$\frac{U}{{R}_{2}}$=$\frac{12V}{100Ω}$=0.12A，
電阻R₂消耗的電功率：
P₂=UI₂=12V×0.12A=1.44W；
（3）當(dāng)電流表示數(shù)為0.32A時，通過R₁的電流：
I₁=I-I₂=0.32A-0.12A=0.2A，
此時壓敏電阻R₁的阻值：
R₁=$\frac{U}{{I}_{1}}$=$\frac{12V}{0.2A}$=60Ω，
由圖乙可知，壓敏電阻R₁受到的壓力F=1N．
答：（1）增大；
（2）電阻R₂消耗的電功率為1.44W；
（3）當(dāng)電流表示數(shù)為0.32A時，壓敏電阻R₁受到的壓力是1N．

點評 本題考查了并聯(lián)電路的特點和歐姆定律、電功率公式的應(yīng)用，關(guān)鍵是根據(jù)圖象讀出壓力和壓敏電阻對應(yīng)的值．