Question

17．在公園有一種測量瞬間打擊力的游戲機，其原理如圖（a）所示．游人手戴拳擊手套，擊打A裝置，A通過壓桿與壓力傳感器接觸，電壓表的示數可反映出打擊力的大小．已知電阻R₀=120Ω，壓力傳感器的電阻值隨所受壓力變化的圖象如圖（b）所示．若在某次游戲過程中，游人用2000N的力擊中裝置A，此時電壓表的示數為1.5V．設電源電壓恒定不變，則下列說法不正確的是（　�。�

• A． 游人打擊力越大，電壓表示數越大
• B． 當裝置A不受打擊力時，電壓表的示數是1V
• C． 電源電壓是6V
• D． 當裝置A不受打擊力時，R的電功率是0.05W

Answer 1

分析 由電路圖可知，電阻R與R₀串聯，電壓表測量R₀兩端的電壓．
（1）由圖b可知，游人打擊力越大時R阻值的變化，根據歐姆定律可知電路中電流的變化和R₀兩端的電壓變化；
（2）由圖b可知，游人用2000N的力擊中裝置A時R的阻值，根據電壓表的示數和歐姆定律求出電路中的電流，利用電阻的串聯和歐姆定律求出電源的電壓；
（3）由圖b可知，當裝置A不受打擊力時R的阻值，根據電阻的串聯和歐姆定律求出電路中的電流，再根據歐姆定律求出電壓表的示數，最后根據P=I²R求出R的電功率．

解答 解：由電路圖可知，電阻R與R₀串聯，電壓表測量R₀兩端的電壓．
（1）由圖b可知，當游人打擊力越大時，R的阻值越小，電路中的總電阻越小，
由I=$\frac{U}{R}$可知，電路中的電流越大，
由U=IR可知，R₀兩端的電壓越大，即電壓表的示數越大，故A正確；
（2）由圖b可知，當壓力為2000N時，對應的電阻為R=360Ω，
因串聯電路中各處的電流相等，
所以，電路中的電流：
I=$\frac{{U}_{0}}{{R}_{0}}$=$\frac{1.5V}{120Ω}$=0.0125A，
因串聯電路中總電阻等于各分電阻之和，
所以，電源的電壓：
U=I（R₀+R）=0.0125A×（120Ω+360Ω）=6V，故C正確；
（3）由圖象可知，當裝置A不受打擊力時，電阻R′=600Ω，
此時電路中的電流：
I₁=$\frac{U}{R′+{R}_{0}}$=$\frac{6V}{600Ω+120Ω}$=$\frac{1}{120}$A，
此時電壓表的示數：
U₀′=I₁R₀=$\frac{1}{120}$A×120Ω=1V，故B正確；
R的電功率：
P_R=I₁²R′=（$\frac{1}{120}$A）²×600Ω≈0.04W，故D錯誤．
故選D．

點評 本題考查了串聯電路的特點和歐姆定律的應用，關鍵是從題目所給信息中找到有用的數據．