问题
计算题
小明同学利用压敏电阻设计出判断小车运动状态的装置,其工作原理如图甲所示,将压敏电阻和一块挡板固定在绝缘小车上,中间放置一个绝缘小球,小车始终在平直的轨道上向右运动。压敏电阻R的阻值随所受的压力增大而减小,当小车向右作匀速直线运动时,绝缘球对小车的挡板及压敏电阻的压力均为零,压敏电阻R的阻值最大。小车在整个运动的过程中,电流表的示数随时间的变化情况如图乙所示。已知电源电压为6V,电阻R0为5Ω,小车在0~10s内作匀速直线运动,速度为0.5m/s。
求:
(1)小车在0~8s内通过的路程是多少?
(2)小车在10~20s内的运动状态是否发生了变化?
(3)小车作匀速直线运动时,压敏电阻R的阻值是多少?
(4)小车在0~20s内,当电路中电流最大时压敏电阻所消耗的功率是多少?
答案
解:
(1)s = vt = 0.5m/s×8s = 4m;
(2)发生了变化
(3)R总= U/I = 6V/0.4A = 15Ω
R = R总-R0 = 15Ω-5Ω= 10Ω
(4)UR0 = I2R0 = 1A×5Ω= 5V
UR =U-UR0 = 6V-5V = 1V
P = I2UR = 1A×1V = 1W。