例谈特殊电阻的应用题

周晓飞

特殊电阻是指与普通电阻不一样的特别电阻，主要特点是其阻值会随一些因素的影响而发生改变，常见的特殊电阻有热敏电阻、压敏电阻、光敏电阻、声敏电阻、气敏电阻和巨磁电阻等。近些年特殊电阻在中考动态电路题中出现的频率有所增加，下面举例介绍。

考题再现

例1 如图1是交警用来检查“酒驾”的测试仪。测试仪里面的酒精气体传感器是一种气敏电阻，它的阻值随酒精气体浓度的增大而减小。酒精气体浓度越大，测试仪中电压表的示数也越大。下列四个电路图符合其原理的是（）。

解析：图A中两电阻串联，电压表测电源电压，示数不变，故A错误。

图B、C中，两电阻串联，B中电压表测定值电阻两端的电压，C中电压表测气敏电阻两端的电压，根据气敏电阻的阻值随酒精气体浓度的增大而减小可知R阻值变小，由串联电路电压规律可知R两端电压减小，由于电源电压不变，所以R0两端电压增大，故B正確，C错误。

图D中，电压表与两电阻串联，测电源电压，示数不变，故D错误。

答案：B

例2 某科技小组为快递公司设计的分拣计数装置简化电路如图2所示。R2为定值电阻，R1为光敏电阻，当有光照射光敏电阻时其阻值变小。激光被遮挡一次，计数器（可视为电压表）就会自动计数一次。闭合开关，激光被遮挡瞬间，下列说法正确的是（）。

A. 电阻R1的阻值变小

B. 通过R2的电流变大

C. 电阻R1两端的电压变大

D. 电阻R2两端的电压变大

解析：根据电路图可知，闭合开关时，两电阻串联，计数器（电压表）测R1两端的电压，当有光照射光敏电阻时其阻值变小，则激光被遮挡瞬间（无光照）时电阻R1的阻值变大，故A错误；

由于电阻R1的阻值变大，由串联电路的电阻规律可知电路的总电阻变大，由欧姆定律可知，电路中的电流变小，即通过R2的电流变小，故B错误；

由于通过R2的电流变小，根据U = IR可知R2两端的电压变小，由于电源电压不变，由串联电路的电压规律可知R1两端的电压变大，故C正确，D错误。

答案：C

方法归纳

解含有特殊电阻的动态电路问题的方法与其他动态电路问题处理方法相同：首先明确电路类型，其次分析各个电表的测量对象，再次分析特殊电阻阻值的变化情况，最后结合串、并联电路电流、电压和电阻的关系以及欧姆定律或串联分压、并联分流等知识解题。

能力提升

1. 如图3所示，GMR为巨磁电阻，其阻值随着磁场的增强而急剧减小，闭合开关S1和S2，将滑片P从中点移到b端，则以下判断正确的是（）。

A. 电磁铁的右端是 N 极

B. R两端的电压变大

C. 图中右边电路的总功率变大

D. 电压表的示数变大

2. （多选）如图4，某科技小组设计了一种预防电梯超员的压力传感报警装置，其工作电路如图甲所示。模拟实验中获得的数据如下：电源电压保持3 V不变，报警器R0的阻值恒为5 Ω，压敏电阻Rx随所受压力F的变化图象如图乙所示。当Rx所受压力达到10 N时，报警器R0开始发出报警信号，则（）。

A. 压力越大，压敏电阻Rx越大

B. 压力为5 N时，Rx两端的电压为2.5 V

C. 当电路中电流达到0.3 A时，报警器启动报警

D. 装置待机时间1 h，电路消耗的电能为1.08 × 103 J

3. （多选）如图5，图甲电路中，电源电压不变，R0为定值电阻，R为热敏电阻，其阻值随温度变化的图象如图乙所示，闭合开关S，温度升高时（）。

A. 电流表示数变小

B. 电压表示数变小

C. 电压表示数与电流表示数的比值不变

D. 电路中的总功率变大

4.如图6，在图甲所示电路中，电源电压不变，R为热敏电阻，其阻值随温度变化关系如图乙所示，R0是定值电阻，闭合开关S，则：

（1）温度升高时，电压表的示数_________（选填“变大”“变小”或“不变”）；

（2）温度降低时，电压表示数变化量与电流表示数变化量的比值_________（选填“变大”“变小”或“不变”）。

答案：1. D 2. CD 3. BD 4. （1）变大 （2）不变

（作者单位：锦州市实验学校）