Question

甲图为升降机电路的部分原理图，电源电压恒定为6V，R₀为定值电阻，电压表量程为0﹣3V，压敏电阻R₁的阻值与所受压力大小的关系如图乙所示：

（1）压敏电阻不受压力时，电压表示数为2V，定值电阻R₀的电功率为多少？

（2）在电路正常工作时，此压敏电阻能承受的最大压力为多少？

（3）在不改变电表的条件下，要增大压敏电阻的承压范围，应如何调整？（写出一条）

（4）若在升降机底板上放置一个物块，静置时电压表示数为U₀，当升降机匀速下降使，电压表示数  （选填“大于”、“等于”或“小于”）U₀．

Answer

（1）0.04W；（2）2500N；（3）可以适当减小定值电阻阻值；（4）等于

【解析】

试题分析：

（1） 由图乙所示图象可知，压力为零时，压敏电阻阻值：R1=200Ω，

压敏电阻两端电压：U1=U﹣U0=6V﹣2V=4V，

电路电流：I=U1/R1=4V/200Ω=0.02A，

定值电阻阻值：R0=U0/I=2V/0.02A=100Ω，

定值电阻R0的电功率：P0=U0I=2V×0.02A=0.04W；

（2） 压敏电阻所受压力最大，其阻值最小，电路电流最大，定值电阻两端电压最大，电压表量

程为3V，则定值电阻两端最大电压为3V，

电路最大电流：I最大=U0最大/R0=3V/100Ω=0.03A，

此时压敏电阻阻值：R1′=(6V-3V)/0.03A=100Ω，

由图乙所示图象可知，压敏电阻阻值为100Ω时，其所受压力为2500N；

（3） 由图乙所示图象可知，压敏电阻所受压力越大，压敏电阻阻值越小，电路总电阻越小，

电源电压不变的情况下，电路总电流越大，定值电阻两端电压越大，要增大压敏电阻的承压范围，而不改变电表的条件，可以适当减小定值电阻阻值，

或通过减小电源电压和在电路中再串联一个分压电阻，来减小电流；

（4）升降机匀速下降，重物处于平衡状态，重物对压敏电阻的压力等于其重力保持不变，压敏电阻阻值保持不变，电路总电阻保持不变，电路电流保持不变，定值电阻两端电压不变，电压表所示不变，仍等于U0。

考点：传感器；动态电路