Question

某學(xué)習(xí)小組設(shè)計了一種預(yù)防校園踩踏事故的壓力傳感報警裝置，當(dāng)停留在樓梯彎道處的人流對地面的壓力達到一定值時，電阻式報警器R即發(fā)出報警信號，提醒學(xué)生要注意安全，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(guān)信息如下：電源電壓保持4.5V不變，報警器R的阻值恒為10Ω，壓敏電阻R_x隨所受壓力F的變化圖象如圖（乙）所示，當(dāng)電流表示數(shù)為0.3A時，報警器R開始發(fā)出報警信號，求此時：
（1）報警器R的實際功率；
（2）壓敏電阻R_x的阻值；
（3）壓敏電阻受到的壓力F．

Answer 1

【答案】分析：（1）報警器R與壓敏電阻R_x串聯(lián)，電路電流相等，根據(jù)公式P=I²R可求報警器R的實際功率．
（2）根據(jù)公式U=IR可求報警器R兩端的電壓，進一步求出壓敏電阻Rx兩端的電壓，根據(jù)公式R=可求壓敏電阻R_x的阻值．
（3）根據(jù)求出的壓敏電阻R_x的阻值，對應(yīng)圖象找到相應(yīng)的壓力．
解答：解：（1）報警器R的實際功率P=I²R=（0.3A）²×10Ω=0.9W．
答：報警器R的實際功率為0.9W．
（2）報警器R兩端的電壓U=IR=0.3A×10Ω=3V，壓敏電阻Rx兩端的電壓U_x=U-U=4.5V-3V=1.5V，
所以壓敏電阻R_x的阻值R_x===5Ω．
答：壓敏電阻R_x的阻值為5Ω．
（3）對照圖象可知，當(dāng)壓敏電阻R_x的阻值為5Ω時，壓敏電阻受到的壓力為10N．
點評：本題考查電功率、電壓、電阻等的計算，關(guān)鍵是公式及其變形的靈活運用，重點知道串聯(lián)電路電流和電壓的規(guī)律，還要學(xué)會正確分析圖象．