某学习小组设计了一种预防校园踩踏事故的压力传感报警装置,当停留在楼梯弯道处的人流对地面的压力达到一定值时,电阻式报警器R0即发出报警信号,提醒学生要注意安全,其工作电

发布时间:2020-08-10 21:43:18

某学习小组设计了一种预防校园踩踏事故的压力传感报警装置,当停留在楼梯弯道处的人流对地面的压力达到一定值时,电阻式报警器R0即发出报警信号,提醒学生要注意安全,其工作电路如图(甲)所示.在实验室进行模拟实验获得的相关信息如下:电源电压保持4.5V不变,报警器R0的阻值恒为10Ω,压敏电阻Rx随所受压力F的变化图象如图(乙)所示,当电流表示数为0.3A时,报警器R0开始发出报警信号,求此时:
(1)报警器R0的实际功率;
(2)压敏电阻Rx的阻值;
(3)压敏电阻受到的压力F.

网友回答

解:(1)报警器R0的实际功率P=I2R0=(0.3A)2×10Ω=0.9W.
答:报警器R0的实际功率为0.9W.
(2)报警器R0两端的电压U0=IR0=0.3A×10Ω=3V,压敏电阻Rx两端的电压Ux=U-U0=4.5V-3V=1.5V,
所以压敏电阻Rx的阻值Rx===5Ω.
答:压敏电阻Rx的阻值为5Ω.
(3)对照图象可知,当压敏电阻Rx的阻值为5Ω时,压敏电阻受到的压力为10N.
解析分析:(1)报警器R0与压敏电阻Rx串联,电路电流相等,根据公式P=I2R可求报警器R0的实际功率.
(2)根据公式U=IR可求报警器R0两端的电压,进一步求出压敏电阻Rx两端的电压,根据公式R=可求压敏电阻Rx的阻值.
(3)根据求出的压敏电阻Rx的阻值,对应图象找到相应的压力.

点评:本题考查电功率、电压、电阻等的计算,关键是公式及其变形的灵活运用,重点知道串联电路电流和电压的规律,还要学会正确分析图象.
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