Question

【題目】小明同學(xué)利用壓敏電阻設(shè)計出判斷小車運動狀態(tài)的裝置，其工作原理如圖甲所示，將壓敏電阻和一塊擋板固定在絕緣小車上，中間放置一個光滑絕緣小球，小車始終在平直的軌道上向右運動。壓敏電阻R的阻值隨所受的壓力增大而減小。小車在整個運動的過程中，電流表的示數(shù)隨時間的變化情況如圖乙所示．已知電源電壓為6V，電阻R0為5Ω，小車在0～10s內(nèi)作勻速直線運動，速度為0.5m/s。則在下列說法中錯誤的是（ ）

A.小車在0～8s內(nèi)通過的路程是4m
B.小車在10～20s內(nèi)的運動狀態(tài)發(fā)生了變化
C.小車作勻速直線運動時，壓敏電阻R的阻值是10Ω
D.小車在0～20s內(nèi)，當電路中電流最大時壓敏電阻所消耗的功率是4W

Answer 1

【答案】D
【解析】A、由于小車在0～10s內(nèi)做勻速直線運動，由v=s/t得，小車在0～8s內(nèi)通過的路程：s=vt=0.5m/s×8s=4m，A不符合題意；

B、在10～20s內(nèi)，電流I均勻變大，說明壓敏電阻R的阻值變小，壓力變大，小車做加速運動，即小車的運動狀態(tài)發(fā)生了變化，B不符合題意；

C、小車作勻速直線運動時，電路中的電流I=0.4A，由I=U/R得，電路總電阻：R總 =U/I=6V/0.4A=15Ω，則壓敏電阻R的阻值：R=R總 -R0 =15Ω-5Ω=10Ω，C不符合題意；

D、小車在0～20s內(nèi)，電路中最大電流I最大 =1.0A，由I=U/R得，電阻R0 兩端的電壓：U0 =I最大R0 =1.0A×5Ω=5V，壓敏電阻R兩端的電壓：U壓敏 =U-U0 =6V-5V=1V，則壓敏電阻所消耗的功率：P=U壓敏 I最大 =1V×1.0A=1W，D符合題意.

所以答案是：D.

【考點精析】根據(jù)題目的已知條件，利用歐姆定律及其應(yīng)用和電功率的計算公式的相關(guān)知識可以得到問題的答案，需要掌握歐姆定律的應(yīng)用： ① 同一個電阻，阻值不變，與電流和電壓無關(guān) 但加在這個電阻兩端的電壓增大時，通過的電流也增大．（R=U/I） ② 當電壓不變時，電阻越大，則通過的電流就越小．（I=U/R） ③ 當電流一定時，電阻越大，則電阻兩端的電壓就越大．（U=IR）；計算電功率公式：P =W/t ；P=UI ; 式中單位P→瓦(w)；W→焦；t→秒；U→伏（V）；I→安（A）計算電功率還可用公式：P=I2R和P= U2/R．