Question

8．近年來(lái)，浙江省的高速已實(shí)施計(jì)重收費(fèi)（收費(fèi)范圍為各類載貨汽車），計(jì)重收費(fèi)按照實(shí)際測(cè)量的車貨總重量收取通行費(fèi)．假如收費(fèi)站測(cè)量車貨重電子磅秤其內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖甲所示，其中R₂是壓敏電阻，它的阻值會(huì)隨壓力的變化而變化（如圖乙所示）．

（1）由圖可推知，壓敏電阻R₂的阻值隨受到的壓力的減少而減�。�
（2）電源電壓為11V，電阻R₁為20歐，計(jì)算當(dāng)質(zhì)量為4噸的貨車通過(guò)時(shí)電壓表示數(shù)為多少？
（3）假如這輛4噸的六輪貨車，每個(gè)輪子與地面的接觸面積為0.05米²，則汽車對(duì)地面的壓強(qiáng)是多大？

Answer 1

分析 （1）由乙圖可知，壓敏電阻R₂的阻值隨受到壓力減少的變化情況；
（2）由甲圖可知，R₁與R₂串聯(lián)，電壓表測(cè)R₂兩端的電壓，電流表測(cè)電路中的電流，當(dāng)質(zhì)量為4噸的貨車通過(guò)時(shí)，根據(jù)圖乙得出此時(shí)R₂的阻值，利用電阻的串聯(lián)和歐姆定律求出電路中的電流，再根據(jù)歐姆定律求出電壓表的示數(shù)；
（3）計(jì)算貨車對(duì)地面的壓力，由p=$\frac{F}{S}$計(jì)算汽車對(duì)地面的壓強(qiáng)．

解答 解：
（1）車在電子磅秤上時(shí)，對(duì)電子磅秤的壓力等于車的重力，即F=G=mg，由乙圖可知，壓敏電阻R₂的阻值隨車貨總質(zhì)量增大而減小，即隨受到壓力增大而減小；
（2）由甲圖可知，R₁與R₂串聯(lián)，電壓表測(cè)R₂兩端的電壓，電流表測(cè)電路中的電流，
由圖乙，當(dāng)質(zhì)量為4噸=4000kg的貨車通過(guò)時(shí)R₂=90Ω，
電路中電流I=$\frac{U}{{R}_{1}+{R}_{2}}$=$\frac{11V}{20Ω+90Ω}$=0.1A，
所以U₂=IR₂=0.1A×90Ω=9V； 
（3）這輛4噸的六輪貨車對(duì)地面的壓力F=G=mg=4000kg×10N/kg=4×10⁴N，
所以汽車對(duì)地面的壓強(qiáng)：
p=$\frac{F}{S}$=$\frac{4×1{0}^{4}N}{6×0.05{m}^{2}}$=1.33×10⁵Pa．
答：（1）減�。�
（2）當(dāng)質(zhì)量為4t的貨車通過(guò)時(shí)電壓表示數(shù)為9V；
（3）汽車對(duì)地面的壓強(qiáng)是1.33×10⁵Pa．

點(diǎn)評(píng) 本題考查對(duì)圖象的認(rèn)識(shí)和理解、串聯(lián)電路特點(diǎn)和歐姆定律的應(yīng)用以及壓強(qiáng)的計(jì)算．關(guān)鍵是根據(jù)圖象讀出壓敏電阻R₂的阻值隨受到質(zhì)量的變化和兩者對(duì)應(yīng)的值．