Question

【題目】某同學用如圖甲所示電路研究某電阻式傳感器的特性，圖中R0為定值電阻，R為電阻式傳感器，當其阻值從0變為60Ω過程測得傳感器消耗的電功率與通過它的電流關系圖像如圖乙所示，已知電源電壓恒定不變。當通過傳感器的電流為0.1A時，傳感器的電阻為__________Ω；傳感器的功率P1的大小為__________W；電源電壓為__________V。R0的阻值為__________Ω。

Answer 1

【答案】 60 0.6 7.5 見解析所示

【解析】由電路圖可知，R與R0串聯，電壓表測R兩端的電壓，電流表測電路中的電流．（1）由題知，電阻式傳感器的阻值從0變為60Ω，傳感器消耗的電功率與通過它的電流關系圖象如圖乙所示；由圖乙可知，通過傳感器的電流最小為0.1A，由歐姆定律可知電路中的總電阻最大，傳感器的電阻最大，即為60Ω；當I＝0.1A時，P1的值：P1＝I2R＝（0.1A）2×60Ω＝0.6W；當電路中的電流I＝0.1A時，因串聯電路中總電阻等于各分電阻之和，所以，由I＝可得，電源的電壓：U＝I（R0+R）＝0.1A×（R0+60Ω）-----------①，當R＝0Ω時，電路為R0的簡單電路，此時電路中的電流最大，由圖乙可知最大電流I′＝0.5A，則電源的電壓：U＝I′R0＝0.5A×R0-------------②，因電源的電壓不變，所以，0.1A×（R060Ω）＝0.5A×R0，解得：R0＝15Ω，U＝0.5A×R00.5A×15Ω＝7.5V.