Question

壓敏電阻的阻值隨壓力的大小而改變．實驗測得壓敏電阻的阻值 R 與壓力F間的關系如圖1所示．
（1）根據圖象解答下列問題：
①壓敏電阻隨壓力的增大而

減小

，當壓力為2.0N時，壓敏電阻的阻值為

9

Ω．
②當壓力為F₁時，壓敏電阻的阻值為R₁；當壓力為F₂時，壓敏電阻的阻值為R₂，那么它們之間的關系式為 

R1

R2

=

F2

F1

（用F₁、F₂表示）．
（2）小敏利用壓敏電阻的阻值隨所受壓力變化而變化的性質，設計了判斷物體運動狀態的裝置．其工作原理如圖2（a）所示，電源、電流表、定值電阻和壓敏電阻連接成一個串聯電路，壓敏電阻和一塊擋板固定在絕緣小車上，中間放置一個可活動的絕緣球，小車運動狀態變化會引起小球對壓敏電阻壓力大小的變化從而引起電流表示數變化．如圖2（b）所示是某次小車向右作直線運動時電流隨時間變化圖象．圖2所示電路中，電源電壓為6V，在t₂到t₃的時間段內，小球對壓敏電阻壓力為3.0N，試求定值電阻R的阻值．

Answer 1

分析：（1）①分析圖1，得出壓敏電阻R₁與壓力F的關系，進而得出當壓力為2.0N時壓敏電阻的阻值；
②分析圖象中的數據可知：壓力與電阻的乘積為18．即可得出電阻R與壓力F的關系式，進一步求出兩電阻之間的關系；
（2）由（a）圖可知，定值電阻R與壓敏電阻串聯，電流表測電路中的電流，由圖1讀出壓力為3.0N時對應的電阻，由（b）圖讀出電路中的電流，根據歐姆定律求出電路中的總電阻，根據電阻的串聯求出定值電阻R的阻值．

解答：解：（1）①由圖1可知，壓敏電阻隨壓力增大而減小，當壓力為2.0N時，壓敏電阻的阻值為9Ω；
②分析圖象中的數據，發現每一組的壓力與電阻的乘積是一定的，都是18，
所以電阻R與光強E的關系式為：R=

18

F

，
故

R1

R2

=

18 F1

18 F2

=

F2

F1

；
（2）由電路圖可知，定值電阻R與壓敏電阻串聯，電流表測電路中的電流，
由圖1可知，壓力為3.0N時R_壓=6Ω，
由（b）圖可知，在t₂到t₃的時間段內I=0.3A，
根據歐姆定律可得，電路中的總電阻：
R_總=

U

I

=

6V

0.3A

=20Ω，
∵串聯電路中總電阻等于各分電阻之和，
∴定值電阻R的阻值：
R=R_總-R_壓=20Ω-6Ω=14Ω．
答：（1）①減小；9；②

F2

F1

；
（2）定值電阻R的阻值為14Ω．

點評：本題考查了串聯電路的特點和歐姆定律的應用，關鍵是從圖象中得出相關的信息，對學生的讀圖能力要求較高．