在2015年某工厂要研发一种新型材料，要求对该材料承受的撞击力进行测试．在测试时将材料样品（不计质量）平放在压...

问题详情：

在2015年某工厂要研发一种新型材料，要求对该材料承受的撞击力进行测试．在测试时将材料样品（不计质量）平放在压力传感器上，如图*所示，闭合开关，由静止自由释放重物，从重物开始下落到撞击样品的这个过程中，电流表的示数随时间变化的图象如图乙所示，压力传感器的电阻R随压力F变化的图象如图*所示．电源的电压为24V，定值电阻R0=10Ω．求：

（1）在重物下落的过程中，压力传感器两端的电压；

（2）若样品实际能承受的最大撞击力是800N，试分析此实验中重物撞击样品时是否会损坏样品．

【回答】

解：

（1）由图*可知，压力传感器与R0串联，电流表测电路中电流，

在重物下落没有撞击传感器，压力传感器电阻不变，电路中电流不发生变化，由图乙可知此时电路中电流为0.2A，

由串联电路特点和欧姆定律可得传感器两端电压为：

U传=U﹣U0=U﹣IR0=24V﹣0.2A×10Ω=22V；

（2）由图*可知撞击力越大，压力传感器电阻越小，电路中电流越大，由图象乙知电路中最大电流I′=1.2A，

此时传感器两端电压为：

U传′=U﹣I′R0=24V﹣1.2A×10Ω=12V，

此时传感器的电阻：

R传===10Ω，

由图象*可知，此时样品所受的压力为600N，小于800N，所以样品不会损坏．

答：（1）在重物下落的过程中，压力传感器两端的电压22V；

（2）此实验中重物撞击样品时不会损坏样品．

知识点：欧姆定律单元测试

题型：计算题