Question

4．如圖甲所示電路，電源電壓為12V不變，R₁為壓敏電阻，R₂是阻值為100Ω的定值電阻．壓敏電阻R₁的阻值隨壓力變化情況如圖乙所示．開(kāi)關(guān)S閉合后，下列說(shuō)法正確的是（　�。�

• A． 當(dāng)壓敏電阻R₁受到的壓力逐漸增大時(shí)，電流表示數(shù)也逐漸增大
• B． 當(dāng)電流表示數(shù)為0.32A時(shí)，壓敏電阻R₁受到1N的壓力
• C． 若該電路連續(xù)工作10min，電阻R₂產(chǎn)生的熱量為864J
• D． 當(dāng)R₁受到的壓力為2 N時(shí)，整個(gè)電路消耗電功率5.04 W

Answer 1

分析 由電路圖可知，R₁與R₂并聯(lián)，電流表測(cè)干路電流．
（1）根據(jù)并聯(lián)電路中各支路獨(dú)立工作、互不影響，可知壓力變化時(shí)通過(guò)R₂的電流變化，根據(jù)圖乙可知壓力F逐漸增大時(shí)R₁阻值的變化，根據(jù)歐姆定律可知通過(guò)R₁電流的變化，根據(jù)并聯(lián)電路的電流特點(diǎn)可知電流表示數(shù)的變化；
（2）先根據(jù)并聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)和歐姆定律求出通過(guò)R₂的電流；再根據(jù)并聯(lián)電路的電流特點(diǎn)求出當(dāng)電流表示數(shù)為0.32A時(shí)通過(guò)R₁的電流，利用歐姆定律求出R₁阻值，根據(jù)圖乙找出壓敏電阻R₁受到的壓力．
（3）知道了R₂的電壓、電流、通電時(shí)間，利用Q=W=UIt計(jì)算電阻R₂產(chǎn)生的熱量；
（4）當(dāng)R₁受到的壓力為2N時(shí)，由圖乙可知此時(shí)壓敏電阻的阻值；整個(gè)電路消耗電功率為R₁與R₂消耗電功率之和，利用公式P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可求解．

解答 解：
由電路圖可知，R₁與R₂并聯(lián)，電流表測(cè)干路電流．
A、因并聯(lián)電路中各支路獨(dú)立工作、互不影響，所以，當(dāng)壓敏電阻R₁受到的壓力逐漸增大時(shí)，通過(guò)R₂的電流不變；
由圖乙可知，R₁受到的壓力逐漸增大時(shí)，R₁的阻值減小，由歐姆定律可知，通過(guò)R₁的電流增大；
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，故A正確；
B、并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓相等，則通過(guò)R₂的電流：I₂=$\frac{U}{{R}_{2}}$=$\frac{12V}{100Ω}$=0.12A；
當(dāng)電流表示數(shù)為0.32A時(shí)，即干路電流I=0.32A，
由并聯(lián)電路的電流特點(diǎn)可知，通過(guò)R₁的電流：I₁=I-I₂=0.32A-0.12A=0.2A，
此時(shí)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，故B正確；
C、由并聯(lián)電路的特點(diǎn)可知，通過(guò)R₂的電流始終為I₂=0.12A；
則該電路連續(xù)工作10min，電阻R₂產(chǎn)生的熱量：Q₂=W₂=UI₂t=12V×0.12A×10×60s=864J，故C正確；
D、當(dāng)R₁受到的壓力為2N時(shí)，由圖乙可知，壓敏電阻的阻值R₁′=40Ω，
整個(gè)電路消耗電功率：P_總=P₁+P₂=$\frac{{U}^{2}}{{R}_{1}′}$+$\frac{{U}^{2}}{{R}_{2}}$=$\frac{（12V）^{2}}{40Ω}$+$\frac{（12V）^{2}}{100Ω}$=5.04 W，故D正確．
故選：ABCD．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了并聯(lián)電路的特點(diǎn)和歐姆定律、電功、電功率公式的綜合應(yīng)用，關(guān)鍵是根據(jù)圖象讀出壓力和壓敏電阻對(duì)應(yīng)的值．