如图甲所示，电源电压U=6V，S为单刀双掷开关，小灯泡L的电阻RL=10Ω，R为某种压敏电阻，其阻值R与压力F成反比关系，（如图乙所示），R的正上方装有一电磁铁P，其线圈电阻不计．（1）在R

Question

如图甲所示，电源电压U=6V，S为单刀双掷开关，小灯泡L的电阻R_L=10Ω，R为某种压敏电阻，其阻值R与压力F成反比关系，（如图乙所示），R的正上方装有一电磁铁P，其线圈电阻不计．

（1）在R上水平放置质量为1kg的铁制品，开关接a，通过小灯泡的电流为多大？小灯泡两端的电压为多少伏？
（2）在R上水平放置质量为2kg的铁制品，开关接b，电压表稳定后的示数为4V，则此时压敏电阻的阻值为多少欧？电磁铁P对铁制品的吸引力为多少牛？

Answer 1

（1）铁制品的重力G=mg=1kg×10N/kg=10N；
由图乙知，当F=10N时，电阻R=6Ω，则电路中电流I=(U)/(R总)=(6V)/(10Ω+6Ω)=0.375A；
由I=(U)/(R)得，灯泡两端的电压U_L=IR_L=0.375A×10Ω=3.75V；
（2）2kg铁制品的重力G′=m′g=2kg×10N/kg=20N；
此时电路中的电流I′=(U′)/(RL)=(4V)/(10Ω)=0.4A；
电阻R两端的电压U′=6V-4V=2V；
则R的阻值为R′=(U′)/(R′)=(2V)/(0.4A)=5Ω
由图象知，FR=60N•Ω，则当R=5Ω时，F=(60N•Ω)/(5Ω)=12N；
所以吸引力F′=20N-12N=8N．
答：（1）通过小灯泡的电流为0.375A；小灯泡两端的电压为3.75V；
（2）此时压敏电阻的阻值为5Ω；电磁铁P对铁制品的吸引力为8N．