Question

【題目】如圖甲所示為升降機(jī)電路的部分原理圖。電源電壓6V不變，定值電阻R0= 100Ω，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(guān)系如圖乙所示。求：

(1)壓敏電阻不受壓力時(shí)，電壓表示數(shù)為多少？此時(shí)電路消耗的總功率為多少？

(2)在升降機(jī)勻速上升時(shí)，此升降機(jī)能裝載貨物的最大質(zhì)量為多少（取g = 10N/kg）？

(3)如果想增大裝載貨物的質(zhì)量，寫(xiě)出一種可以對(duì)原電路改進(jìn)的方法。

Answer 1

【答案】(1) 2V；；0.12W；(2)250kg；(3)可增大電壓表量程或減小電源電壓或在電路中再串聯(lián)一個(gè)電阻

【解析】

(1)由圖乙可知，壓敏電阻不受壓力時(shí)，壓敏電阻阻值為200Ω，定值電阻R0= 100Ω，兩電阻是串聯(lián)，總電阻為兩電阻之和，為300Ω。此時(shí)電路中的電流為

電壓表測(cè)R0的電壓，故電壓表示數(shù)為

此時(shí)電路消耗的總功率為

P=U總I=6V×0.02A=0.12W

(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0 ~3V，則定值電阻兩端最大電壓為3V，電路最大電流為

此時(shí)壓敏電阻阻值為

由圖乙可知，壓敏電阻阻值為100Ω時(shí)，其所受壓力為2500N，物體重力大小等于壓力大小，則物體的質(zhì)量為

(3)根據(jù)圖乙可知，要增大該電子秤的量程，則需要減小壓敏電阻的阻值；根據(jù)公式可知，R減小的方法是減小壓敏電阻兩端的電壓或者增大電路的電流。為了使電路正常工作，

答：(1)壓敏電阻不受壓力時(shí)，電壓表示數(shù)為2V，此時(shí)電路消耗的總功率為0.12W；(2)在升降機(jī)勻速上升時(shí)，此升降機(jī)能裝載貨物的最大質(zhì)量為250kg；(3)可增大電壓表量程或減小電源電壓或在電路中再串聯(lián)一個(gè)電阻。