初中物理電學難題及解析

初中物理電學難題及解析

1.如圖25所示電路，電源兩端電壓保持不變。當開關S1閉合、S2

斷開，滑動變阻器的滑片P移到A端時，R3的電功率為P3,電流表的示

數(shù)為II；當開關S1斷開、S2閉合時，R3的電功率為P3',電流表的示數(shù)

為12。已知P3:P3'=9:25,

(1)求電流表的示數(shù)II與12的比值。

(2)當開關SI、S2都斷開，滑動變阻器的滑片P在中間某位置C時，

變阻器接入電路的電阻為Rc,電壓表VI的示數(shù)為U1,電壓表V2的示數(shù)

為U2,已知U1:U2=3:2,Rc的電功率為10W,這時R3的電功率為P。通

過閉合或斷開開關及移動滑動變阻器的滑片，會形成不同的電路，電路消

耗的最大功率與電路消耗的最小功率之比為3:1。求R3的電功率P。

2.如圖19所示電路電源兩端電壓恒定，定值電阻Rl=15?,忽略燈

絲電阻值RL隨溫度的變化。只斷開開關S3時，電流表的示數(shù)為I；只閉合

開關S2時，電壓表示數(shù)為U1,電流表的示數(shù)為ll=0.4A；只斷開開關SL

并把電阻箱R2接入電路的電阻值調(diào)整為原來的一半時，電壓表的示數(shù)為

U2,電流表的示數(shù)為I2o若UI：U2=7：10,I：I2=2：1。求：(1)燈

泡L的電阻；

(2)在上面的三個電路狀態(tài)中，

電路消耗的最大電功率。

圖19

解：只斷開關S3,電流表的示數(shù)為I,等效電路如圖7甲所示;只

閉合開關S2,電流表的示數(shù)為II,等效電路如圖7乙所示；

只斷開開關S1,電阻箱接入電路的電阻為原來的一半，等效電路如圖

7丙所示

甲

乙丙U17U7=即1=U210U10

二.圖乙中UL3R?R27=；1=??①？？？1分又?.?310RLU

R1?1R22=??②1RLI2=「.121

則R?R27①得：1=；16②R1?R22

15??R27=；R2=6Q????1分1615??R22則

將R2=6Q代入①式得：RL=9Q????2分

由圖乙：U=l(Rl+R2+RL)=0.4AX(15?+6?+9?)=12V???1分

U2

(2)根據(jù)P=電路中總電壓不變，當電路中電阻最小時，電功率最大

R

U2(12V)2

由甲、乙、兩三圖分析，圖甲電功率最大P===16W?2分

9?R

注：三個電路全對給工分

3.某校的同學們在研究電路消耗的電功

率與電阻的關系時設計了如圖19所示

的電路，滑動變阻器的最大阻值為R3。

當滑動變阻器的滑片P置于最左端時,

只閉合開關S1,滑動變阻器的功率為

P3,電壓表的示數(shù)為U1,電路中的電流

為II;當滑動變阻器的滑片P置于最左

端時，只閉合開關S2時，滑動變阻器的功率為P3',電壓表的示數(shù)

為U2,電路

中的電流為12,此時電路的總電功率為

4Wo已知P9U13?,3?,電路中U28P374圖19電源兩端電壓保持不

變。（6分）

（1）求II與12之比

（2）請你計算出電阻R1與電阻R2的比

值。

（3）請你回答：如何通過開關的斷開與閉合以及滑動變阻器滑片位

置的改變，使整個電路消耗的總電功率最大；并請你計算出這個總電功率。

解：

（1）滑動變阻器的滑片P置于最左端時，只閉合開關S1；等效電路

如圖（甲）所示

（2）滑動變阻器的滑片P置于最左端時，只閉合開關S2；等效電路

如圖（乙）所示

（3）滑動變阻器的滑片P置于最右端時，開關SI、S2都閉合；

等效電路如圖（丙）所示，電路消耗的電功率達到最大值P。

----------------------------（三個電路圖正確1分）由圖甲、

圖乙得:P3I2R39I3V?2=..=----------------------1分P3?I?R34I?2

V3U1IRR1?1=A1=-----------------------1分U2I7R28R24

I3R2?R3==R3=2R2—3R1I?2R1?R3U一定：

AR=5R1---------------------------------------------------------------1分由圖（乙）

（丙）U一定：

P=P1+P2=

R2?R3R?R39P總？2P總=9P總?P總=45W---2分

4R1R2

4.如圖25所示電路，設電源電壓不變，燈絲電阻不隨溫度變化。當

只閉合開關S1時，

電流表的示數(shù)是II。當只閉合開關S2時，電流表的示數(shù)是12。當斷

開SI、S2時，電流

表的示數(shù)是13,電壓表VI、V2示數(shù)之比為2:1,此時RL消耗的電功

率為0.24W；當開關SI、S2閉合時，燈L電流表的示數(shù)為14。已知

II：求：⑴電阻R1與R2⑵電流13與14之比；⑶燈L的

額定功率。

圖25

5、現(xiàn)有一阻值不變的純電阻元件R0,標有“6V1.8W”字樣，由于電

路元件R0的實際電阻值與其標準值之間可能存在差異，所以導致所標的

額定功率值有可能不準。如果電路元件實際電阻值與其標準電阻值之間的

差異超過1.5歐，則該電路元件將不能使用，檢測人員為檢測該電路元件

是否合乎標準，設計了如圖所示的檢測電路，已知電路中電流表的量程為

0-0.6A,電壓表的量程為0—3V,滑動變阻器標有“20。1A”的字樣;

(1)請根據(jù)電路元件上所標的額定電壓和額定功率，算出電路元件

的標準電阻值；

(2)若電路元件的額定功率剛好是1.8W,則電路中允許通過的最大

電流是多大？電源電壓不能超過多少伏？

(3)某次元件檢測時，檢測人員閉合開關S,移動滑動變阻器的滑片，

當電流表示數(shù)為0.22A時，電壓表的示數(shù)為2.42V；當電流表的示數(shù)為0.25A

時，電壓表的示數(shù)為1.85V,請通過計算判斷所檢測的電路元件是否可以

使用？實際檢測時，滑動變阻器的滑片是

否能滑至最左端？說出理由。

解：(1)由P額=U額2/R0得RO=U額2/P額=(6V)2/1.8W=20Q

(2)電路元件的額定電流：I額=「額/U額=1.8W/6V=0.3A

與電流表允許通過的最大電流相比較，可確定電路中允許通過的最大

電流是0.3A

為保證定值電阻不被損壞，其兩端電壓最大為其額定電壓(即

U0m=6V)

滑動變阻器兩端電壓最大為3V(電壓表的量程為0~3V,即URm=3V)

?電源電壓的最大值：Um=U0m+URm=6V+3V=9V

(3)在實際檢測時電源電壓不變，由串聯(lián)電路的電壓特點和題意，可列

出方程組：

U=2.42+0.22R0①U=1.85+0.25R0②

聯(lián)立①、②解得R0=19Q,U=6.6V.

因為20Q—19Q=lQ<1.5Q,所以檢測的電路元件可以使用。若

滑動變阻器的滑片滑至最左端，元件R0兩端電壓等于電源電壓

6.6V,超過其額定電壓，會損壞電路元件，故不能。'''

6、熱熔膠是生產(chǎn)中常用的粘合劑，它在常溫下是固體，熔化后再冷

卻就能將物體牢牢地粘合在一起。圖21甲是熱熔膠槍(簡稱“膠槍”)的外

形，其內(nèi)部有兩只相同的PTC加熱元件，電路如圖21乙所示，單只PTC

加熱元件的電阻與溫度的變化關系如圖21丙所示。膠槍扳機松開時，開

關SI斷開，開關S2的觸片與b觸點接通，若此時接通電源，膠槍就進入

預熱狀態(tài)，約60s后熱熔膠熔化成的膠液溫度達到正常工作溫度(170C

此后，若扣動扳機，膠槍就進入正常工作狀態(tài)：固體膠條向前擠

~210℃)o

壓，開關S1閉合，開關S2的觸片與a觸點接通，槍口冒出溫度為170℃-

210c的膠液。在近似計算時，可以認為膠液的溫度與PTC加熱元件的溫

度相同。接通電源120s后，問：

(1)膠槍在預熱過程中消耗的最大功率是多大？

(2)假設膠槍在溫度為170℃的條件下工作200s,它產(chǎn)生熱量的80%

被膠條吸收，在這過程中膠條吸收了多少熱量？

(3)膠槍正常工作時的最小電流是多少？

解：(1)膠槍預熱時，R1和R2串聯(lián)，當電阻最小時(即Rl=R2=1000

Q),膠槍消耗的功率最大，此時電路的總電阻R=Rl+R2=1000Q+1000Q

=2000Q.最大功率P=UI=U2/R=(220V)2/2000Q=24.2W(2)膠槍正常工作時,

R1和R2并聯(lián)，由圖丙可知，當溫度為170C,

Rl=R2=1600Q,此時電路的總電阻R'=R1R2/(R1+R2)=Rl/2=800Q

使用200s,膠槍消耗的電能W=U2t/R'=(220V)2X200s/800Q=12100J膠

條吸收的熱量Q=WH=12100JX80%=9680J

⑶膠槍正常工作時，R1和R2并聯(lián)，當電阻最大時(即Rl=R2=2200

Q),電流最小，此時電路的總電阻R''=R1/2=11OOQ

最小電流l=U/R''=220V/1100Q=0.2A

7、小明發(fā)現(xiàn)自己家汽車照明大燈的燈泡內(nèi)有兩根燈絲，一根是功率

較小的近光燈絲(主要用于照亮前方較近的路面)，另一根是功率稍大的遠

光燈絲(主要用于照亮前方較遠的路面)。當控制手柄撥到“近光”位置時，

近光燈絲正常發(fā)光；當控制手柄拔到“遠光”位置時，近光燈絲和遠光燈

絲同時正常發(fā)光。該燈泡上標有“12V60W/54W”的字樣，通過計算回

答：

(1)當控制手柄撥到“近光”位置時，通過近光燈絲的電流多大？

(2)近光燈絲正常發(fā)光時的電阻多大？

(3)小明爸爸駕車在郊區(qū)道路上行駛，將控制手柄撥到并保持在“遠光”

位置5分鐘，這段時間內(nèi)一個照明大燈消耗的電能是多少焦？

(4)說明這種燈泡內(nèi)兩根燈絲在電路中的連接方式，并簡述理由。

解：(1)當控制手柄撥到“近光”位置時，只有近光燈絲工作，且P近

=54W

由公式P=UI得：通過近光燈絲的電流

(2)由公式得1=

R近=U得：近光燈絲正常發(fā)光時的電阻RU12V??2.7?I近4.5A

⑶當控制手柄拔到“遠光”位置時，近光燈絲和遠光燈絲同時正常發(fā)

光.

總功率：P=P遠+P近=60W+54W=114W；t=5min=300s.

由公式P=錯誤！未找到引用源。得：這段時間內(nèi)一個照明大燈消耗的

電能

W=Pt=114Wx300s=34200J

⑷這種燈泡內(nèi)兩根燈絲是并聯(lián)的。因為近光燈絲既可以單獨正常發(fā)光,

也可以和遠光燈絲同時正常發(fā)光，所以它們是并聯(lián)的。

8、如圖甲是一種“闖紅燈違法證據(jù)模擬記錄器”的工作原理圖，當

光控開關接收到紅光時，開關自動閉合，且當壓敏電阻受到車的壓力，它

的阻值變化(變化規(guī)律如圖乙所示)引起電流大于或等于0Q6A時，繼電器

的銜鐵就被吸下，工作電路中的電控照相機工作拍攝違規(guī)車輛。光控開關

未受到紅光照射自動斷開，銜鐵沒有被吸引，工作電路中的指示燈發(fā)光。

已知控制電路電壓為6Vo(g取IONfkg)求：

⑴一輛質量為400kg的車闖紅燈時，控制電路中的電流恰好是0.06A

被拍照。此時壓敏電阻的阻值是多大？

(2)電磁繼電器線圈電阻是多少？

(3)一輛質量是1.2t的汽車違規(guī)闖紅燈時壓敏電阻消耗的電功率是多

少？

(4)圖丙是一種“超速違法證據(jù)模擬記錄器”的示意圖。如果某一路段

要求時速不超過60km/h,當汽車先后通過兩個感應線圈上方的時間間隔

小于0.5s時，拍攝系統(tǒng)才會被激活而拍下超速汽車的照片。則兩個線圈之

間的距離應設計為多少

?

解：(l)400kg的車對壓敏電阻的壓力：

Fl=Gl=mlg=400kgXI0N/kg=4000N

由圖像可知，此時壓敏電阻的阻值是：Rl=90?

U(2)V1=R

，此時控制電路中的總電阻：

U6VR===100?

I0.06A

繼電器線圈的電阻：R線圈=R-Rl=100?-90?=10?

(3)1.2t的車對壓敏電阻的壓力：

F2=G2=m2g=1200kgXI0N/kg=12000N

由圖像可知，此時壓敏電阻的阻值是：R2=30?

此時控制電路中的電流：

=U6V==0.15AR2?R線圈

30??10?

AU2=I2R2=rR2=0.15AX30?=4.5V

此時壓敏電阻消耗的電功率：

P2=U2l2=4.5Vx0.15A=0.675W

(4)v=60km/h=16.7m/s

兩個感應線圈之間的距離：

S=vt=16.7m/sX0.5s=8.35m

說明：第四問結果為&33m也對。

9、小伊媽媽為了改善早餐的營養(yǎng)，買了一臺全自動豆?jié){機，如圖A

所示.圖B是豆?jié){機的主要結構：中間部位是一個帶動刀頭的電動機，用

來將原料進行粉碎打漿；外部是一個金屬圓環(huán)狀的電熱管，負責對液體加

熱煮沸.圖C是這個豆?jié){機的主要技術參數(shù).圖D是豆?jié){機正常工作做一

次豆?jié){的過程中電熱管和電動機交替工作的“P-t”圖象.

(1)豆?jié){機正常工作時，通過電熱管的電流是多大？

(2)若實際電壓為200V時電熱管的實際功率是多少？

(3)豆?jié){機正常工作做一次豆?jié){，總共消耗的電能是多少度？

10、某物理興趣小組探究電子磅秤的工作原理，設計圖15甲所示的電

路，主要部件是電流表A和壓力傳感器R1(相當于電阻值隨受到的壓力大

小而變化的可變電阻)，壓力傳感器R1與受到的壓力F的關系如圖15乙所

示，秤盤與壓杠質量均忽略不計。電源電壓U=12V,R2=18Qo求：

⑴秤盤上不放重物時壓力傳感器的電

阻Rl=30Q,此時電流表示數(shù)是多少

A?R2消耗的功率是多少W?

(2)電流表示數(shù)為0.5A時，秤盤上物體重為多少N?

解：⑴由甲圖可知，R1和R2串聯(lián)，電路總電阻：R=R1+R2=3O

Q+18Q=48Q

R2消耗的功率：

P2=I2R2=(0.25A)2XI8Q=1.125W(或1.13W)

(2)電流表示數(shù)為0.5A時，電路的總電阻：Rz=U12V

l?=0.5A=24Q

RI'=R'-R2=24。一18Q=6Q

由圖乙可知,G=F=40N.

11、現(xiàn)有四個電學元件：電流表A、電壓表V、阻值為4?的電阻R1

和阻值為6?的電阻R2.某物理興趣小組要設計四個不同的電路，如圖甲、

乙、丙、丁所示，要求每個電路必須用到上述四個元件中的任意三個，每

個電路消耗的總功率分別為P甲、P乙、P丙、P丁，且P甲＞P乙＞P丙

＞PT,電源電壓恒為6V,各元件無故障且電路都能正常工作.

（1）甲電路如圖所示，閉合開關，問：該電路中電流表示數(shù)I甲及電

路消耗的總功率P甲分別是多大？

（2）請你按要求完成另外三個電路的設計（將元件符號填入圖中即

可）.

解：（1）由歐姆定律得：ll=U6VU6V??=1.5A,I2==1AR147R26?

I甲=I1+I2=1.5A+1A=2.5A

P甲=UI甲=6VX2.5A=15W

說明：也可算出總電阻，再算出總電流，最后計算總功率。

（2）根據(jù)P=U2/R可知，電壓一定時，總功率與總電阻成反比；已

知P甲〉P乙〉P丙＞「丁，則總電阻的關系是R甲<R乙<R丙<RT

（即甲并聯(lián)，乙單獨接R1,丙單獨接R2,丁圖R1與R2串聯(lián)），再考慮元

件的連接無故障并使電路正常工作。設計的電路如圖所示.

乙丙丁

12、把一個規(guī)格為“6V3W”的小燈泡與一定值電阻R串聯(lián)，如圖甲

所示，電源電壓為9V不變，此時小燈泡恰好正常發(fā)光，不考慮小燈泡電

阻受溫度的影響.求

(1)小燈泡正常發(fā)光時的電阻；

(2)定值電阻R的阻值；

(3)若將它們并聯(lián)在另一電壓為U'的電源兩端，如圖乙所示，此時

小燈泡的實際功率恰好是其額定功率的1/4,則通電5min,定值電阻R產(chǎn)

生的熱量.

解：(1)燈泡正常發(fā)光時的電壓為6V,功率為3W,根據(jù)P額=U額

2/RL,可得燈泡正常發(fā)光時的電阻：

RL=U額2/P額=(6V)2/3W=12Q.

(2)因為此時小燈泡恰好正常發(fā)光，電路中的電流恰好等于其額定電流,

1=1額=P額/U額=3W/6V=0.5A

根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點，可計算定值電阻兩端電壓：UR=U-UL=9V

-6V=3V

定值電阻R的阻值：R=UR/I=3V/0.5A=6Q

(3)乙圖燈泡L與定值電阻R并聯(lián)

已知此時小燈泡的實際功率恰好是其額定功率的1/4,即P實=P額

/4=3W/4=0.75W

根據(jù)P實=U實2/RL可得，0.75W=U實2/12Q,解得U實=3V.

???并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓相等，

通電5min,定值電阻R產(chǎn)生的熱量：

QR=WR=t=t=X5X60s=450J.

13、如圖甲所示是某生產(chǎn)流水線的產(chǎn)品輸送計數(shù)裝置示意圖.其中S

為激光源；R2為保護電阻；R1為光敏電阻，每當產(chǎn)品從傳送帶上通過S

與R1之間時，射向光敏電阻的光線會被產(chǎn)品擋住，R1阻值變大，現(xiàn)讓水

平傳送帶勻速前進，輸送邊長為0.1m、質量為0.6kg的正方體產(chǎn)品，光敏

電阻兩端的電壓隨時間變化的圖象如圖乙所示.

（1）求此產(chǎn)品對傳送帶的壓強（g取10N/kg）；

（2）從圖中讀出每一產(chǎn)品受到激光照射的時間，并求出產(chǎn)品的運動

速度；

（3）已知電源電壓恒為6V,保護電阻R2的阻值為40Q,求傳送帶

輸送產(chǎn)品過程中光敏電阻lh消耗的電能.

解：（1）產(chǎn)品對傳送帶的壓力F=G=mg=0.6kgX10N/kg=6N,產(chǎn)品對傳

送帶的壓強P=

==600Pa；

（2）已知射向光敏電阻的光線被產(chǎn)品擋住時，R1阻值變大，其兩端

電壓將變大.

由圖象可知，無光照射的時間t=0.2s,產(chǎn)品受到激光照射的時間為0.4s.

產(chǎn)品的速度v=

==0.5m/s；

（3）R1與R2串聯(lián)，有激光照R1時，由圖象可得U1=2V,U2=U-

U1=6V-2V=4V,

l===0.1A,

RI無激光照時，由圖象可得U1'=4V,

U2'=U-UI'=6V-4V=2V,

r=

由圖象可知：每經(jīng)過0.6s,就有一個產(chǎn)品通過計數(shù)裝置，其中0.4s

有光照射，電阻R1消耗的電能

Wl=Ulltl=2VX0.1AX0.4s=0.08J；

其中0.2s無光照射，電阻R1消耗的電能

Wlz=U1Zrt2=4VX0.05AX0.2s=0.04J；

因此每經(jīng)過0.6s,電阻RI消耗的電能為

W=W1+W1,=0.08J+0.04J=0.12J.

lh=3600s,則光敏電阻RI在lh內(nèi)消耗的電能為W總=0.12JX

==0.05A,=720J.

14、(2013山東聊城市)如圖所示電路中，電源電壓不變，Rl=20?,

滑動變阻器R2的最大阻值為60?,小燈泡L的額定電壓為5V,電流表的

量程(0—0.6A或0—3A)。只閉合S2時，電流表的示數(shù)為0.4A；只閉合S3,

且變阻器的滑片P在正中點時，電流表的示數(shù)為0.3A。(不考慮溫度對燈

絲電阻的影響)

(1)電源電壓和燈絲電阻。

⑵只閉合S3時，要使小燈泡L正常發(fā)光,變阻器R2連入電路的阻值。

(3)閉合SI、S2、S3,為保證不損壞電流表，變阻器R2的阻值可調(diào)范

圍和電流表的變化范圍。

解：(1)設電源電壓為U,燈絲的電阻為RL,只閉合S2時，R1

與L串聯(lián)，U=ll(Rl+RL)=0.4AX(20?+RL)①只閉合S3時，R2與L串

聯(lián)，U=I2(②R2+RL)=0.3AX(30?+RL)2

聯(lián)立①、②解得U=12V,RL=IO?.

(2)只閉合S3時，若L正常發(fā)光，IL=

U?UL12V?5V==14?IL0.5AULRL=5V=0.5A10?所以R2=

(3)當閉合SI、S2、S3時，R2與R1并聯(lián),電流表測總電流.R2最大時，

總電阻最大，電流表示數(shù)最小.lmin=ll+l2=UUl2V12V+=+=0.8A

R1R220760?

所以電流表接0—3A的量程

R2最小時，總電阻最小，電流表示數(shù)最大，最大為3A.由于R1的電

阻不變且電壓也不變，所以通過的電流II也不變，恒為0.6A.

?=|-ll=3A-0.6A=2.4A,所以電流表示數(shù)為3A時，12

?=U=12V=5?R27I22.4A

即R2取值范圍為5??60?,電流表的示數(shù)范圍為0.8A?3A或3A?

0.8A.

說明：本題第三問也有其它解法。

15、PTC是一種新型的半導體陶瓷材料，它的發(fā)熱效率較高，PTC材

料的電阻隨溫度變化而變化。如圖甲所示的陶瓷電熱水壺就使用了這種材

料，它的工作電路如圖乙所示，電源電壓為220V,R0是定值電阻，其阻

值不受溫度變化的影響，RT是PTC的電阻。電熱水壺在剛開始工作時，RT

為24Q,電路消耗的總功率HOOWo求：

(1)R0的阻值為多少？

(2)當RT的溫度為100C時，RT電阻邊為180Q,RT的實際功率為

多少？

解：(1)電熱水壺剛開始工作時，RT為24。，RT與R0串聯(lián)，由P=U2/R

得電路總電阻R總=U2/P=(220V)2/1100W=44QRO的阻值：RO=R總一RT

=44Q-24Q=20Q

(2)當RT的溫度為100℃時,RT電阻邊為180Q電路總電阻R總'=RT

+R0=180Q+20Q=200Q電路中的總電流l=U/R總，=220V/200Q=1.1A

RT的實際功率:P=UTI=I2RT=(1.1A)2X180Q=217.8W

16、如圖18所示電路，電源電壓為6V且保持不變，電阻Rl=30Q,

電流表A僅有一個。?0.6A的量程。

(1)求通過電阻R1的電流；

(2)滑動變阻器R2的滑片P在最右端時，R2消耗的功率為0.72W,

求R2的最大阻值；

(3)在保證電流表安全工作的情況下，R2連入電路的最小阻值是多

少？

圖18

解：(1)由圖可知，R1與R2并聯(lián)，

R1兩端的電壓:U1=U2=U=6V

通過電阻R1的電流:I1=U1/R1=6V/3OQ=0.2A

⑵滑動變阻器R2的滑片P在最右端時，R2接入電路的阻值最大，

由P2=U22/R2得R2=U22/P2=(6V)2/0.72W=50Q

⑶為保證電流表安全工作，電流表示數(shù)最大0.6A(即I總m=0.6A)因

為R1兩端的電壓不變，其阻值也不變，所以通過R1的電流II恒為0.2A.

通過滑動變阻器R2的最大電流:l2m=l總m-ll=0.6A-0.2A=0.4AR2連

入電路的最小阻值:R2min=U2/l2m=6V/0.4A=15Q

17、某水果自動篩選裝置(如圖所示)，它能將質量小于一定標準的

水果自動剔除。其原理如下：傳送帶上的水果經(jīng)過檢測點時，使壓敏電阻

R的阻值發(fā)生變化。AB間的電壓也隨之發(fā)生改變。當UABV3V時，機械

裝置啟動，將質量不達標的小水果推出傳送帶，實現(xiàn)自動篩選功能。已知：

電源電壓為12V,R0=20Q,壓敏電阻R的阻值隨壓力變化關系如圖所示。

求：

(1)當檢測點上沒有水果時，電路中的電流是多大？

(2)不同等級的水果篩選的質量標準是不同的。請你對電路進行改

進，使該裝置能夠方便篩選不同水果。

(3)當壓力改變時，壓敏電阻R的最大功率是多少？此時在檢測點

上的

2水果質量是多少？(提示：y=—a(x—b)+c,則頂點y=c)

解：(1)由電路圖可知，R與R0串聯(lián).

無水果時，F(xiàn)=ON,由圖像可得R=100Q,電路中的總電流：I

=U總/(R+R0)=12V/(100Q+20。)A=0.1A

(2)在電路中串一個滑動變阻器。(其它改進有理也可)

⑶壓敏電阻R的功率：

P=UI=(U總一U0)1=(12-IR0)I

=(12-201)1=-20(|-0.3)2+1.8

.?.當1=0.3A時,P最大=1.8W

此時壓敏電阻兩端電壓：U=P最大/l=1.8W/0.3A=6V

壓敏電阻的阻值：R=U/I=6V/0.3A=20Q

由圖像可知R=20Q時，F(xiàn)=5N

G=F=5N

m=G/g=5N/(10N/kg)=0.5kg

說明：第三問還有其它解法，都要用二次函數(shù)求最值。

18、如圖(甲)所示是生活中常見的自動加熱、保溫的電水壺