Question

【題目】小明同學利用壓敏電阻設計出判斷小車運動狀態的裝置，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內通過的路程是4m

B. 小車在10～20s內的運動狀態發生了變化

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，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】由于小車在0～10s內做勻速直線運動，由v=s/t得，小車在0～8s內通過的路程：s=vt=0.5m/s×8s=4m，故A正確；在10～20s內，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，即小車的運動狀態發生了變化，故B正確；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，故C正確；小車在0～20s內，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，故D錯誤，故選D。