Question

某學習小組設計了一種壓力傳感報警裝置，當壓力達到一定值時，電阻式報警器R即發出報警信號，其工作電路如圖甲所示．在實驗室進行模擬實驗獲得的相關信息如下：電源電壓保持8V不變，R的阻值恒為30Ω，壓敏電阻R_X隨所受壓力F的變化圖象如圖乙所示，當電壓表示數為6V時，報警器R開始發出報警信號，求此時：

（1）報警器R的實際電功率；
（2）壓敏電阻R_X的阻值；
（3）壓敏電阻受到的壓強p（已知壓敏電阻R_x的受力面積為1cm²）．

Answer 1

【答案】分析：（1）已知電阻R兩端電壓及電阻阻值，由電功率公式P=可以求出電阻的實際功率；
（2）由歐姆定律求出電路電流，由串聯電路特點求出壓敏電阻R_X兩端電壓，然后由歐姆定律求出電阻阻值；
（3）由R-F圖象求出電阻受到的壓力，然后由壓強公式求出電阻受到的壓強；
解答：解：（1）P===1.2W；
答：報警器R的實際電功率是1.2W．
（2）電路電流I===0.2A，
壓敏電阻兩端電壓U_x=U-U=8V-6V=2V，
壓敏電阻阻值R_x===10Ω，
答：壓敏電阻R_X的阻值是10Ω．
（3）由R_X-F圖象可知，當R_X=10Ω時，壓力F=20N，
 受力面積S=1cm²=1╳10^-4m²
壓敏電阻受到的壓強P===2╳10⁵Pa；
答：壓敏電阻受到的壓強是2╳10⁵Pa．
點評：熟練應用電功率公式、串聯電路特點、歐姆定律、由圖象求出電阻與壓力的對應關系、即可正確解題．