Question

壓敏電阻的阻值隨所受壓力的增大而減小．有位同學利用壓敏電阻設計了判斷小車運動狀態的裝置，其工作原理如圖（a）所示，將壓敏電阻和一塊擋板固定在絕緣小車上，中間放置一個絕緣重球．小車向右做直線運動過程中，電流表示數如圖（b）所示．

試分析：
（1）0～t₃過程中壓敏電阻阻值如何變化？
（2）重球在0～t₃時間內做什么運動？

Answer 1

分析：由題意，壓敏電阻的阻值隨所受壓力的增大而減小．小車做勻加速直線運動時，壓敏電阻受到的壓力一定，電路中的電流一定．電路中電流增大時，電阻減小，壓敏電阻受到的壓力逐漸增大，則知小車可能做加速度增大的變加速運動．小車做勻速直線運動時，受到的力為平衡力；電流表示數的變化，需要看壓敏電阻的阻值是否改變，如果壓敏電阻的阻值不變，電壓也不變，由歐姆定律可判斷．

解答：解：由I-t圖象可知，0～t₁和t₂～t₃兩段時間內電流不變，由R=

U

I

說明電路中電阻不變，也就是說重球對壓敏電阻的壓力不變，即重球受力不變，小車做勻加速直線運動；t₁～t₂時間內電流均勻增加，表示電路中電阻減小，說明重球對壓敏電阻的壓力改變，即重球受力變化，所以小車做變加速運動．
答：（1）0～t₁，t₂～t₃電阻不變，t₁～t₂電阻減小．
（2）0～t₁，t₂～t₃時間內小車做勻加速直線運動，t₁～t₂時間內小車做變加速運動．

點評：本題關鍵是根據電流變化情況判斷壓力變化情況，根據牛頓第二定律判斷加速度變化情況，從而判斷小車的可能運動情況．