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备战期中——电磁继电器专题【补缺篇】
(母题数量:5)
说明:每道母题都配制了1-3道同类题,根据错题进行对应训练,查漏补缺。
(绍兴月考)如图为一款“智能照明灯”的电路,灯L天暗时自动发光天亮时自动熄灭,控制电路中,电源电压恒定,R1为定值电阻,R2为光敏电阻,其阻值随光照强度而变化。下列说法正确的是( )
A.电磁继电器利用电磁感应原理工作
B.R2的阻值随光照强度的增大而增大
C.当光照强度增大时,电压表示数增大
D.若将R1换成阻值稍小的电阻,可缩短灯L的发光时间
(杭州期中)如图是智能扶手电梯工作原理图,电梯上无乘客时运行慢,有乘客时运行快,两种情况下衔铁接触的触点不同,电路中压敏电阻的阻值随压力增大而减小,下列说法正确的是( )
A.R是压敏电阻,电梯无乘客时,衔铁与触点1接触
B.R1是压敏电阻,电梯无乘客时,衔铁与触点1接触
C.R是压敏电阻,电梯无乘客时,衔铁与触点2接触
D.R1是压敏电阻,电梯无乘客时,衔铁与触点2接触
(杭州期中)如图所示的电磁继电器,其中R是热敏电阻,它的阻值随温度的升高而减小,R0是滑动变阻器。该装置的工作原理是:随室内温度的升高,热敏电阻的阻值减小,控制电路中电流 (选填“增大”或“减小”),当电流达到一定值时,衔铁被吸合。右侧空调电路 (选填“闭合”或“断开”),空调开始工作。为了节能,现要将空调启动的温度调高,可以适当将滑片P向 (选填“左”或“右”)移动。
(绍兴新昌县期中)小科设计了一种“闯红灯违规证据模拟记录器”,如图甲所示,拍摄照片模拟记录机动车闯红灯时的情景。请阐述该模拟器工作的原理。
(绍兴嵊州市期中)如图是火警自动报警原理图。发生火警时,将会发生下列变化,其变化顺序是( )
①温度升高使铜铁双层金属片向下弯曲,从而接通电磁铁电路;②接通触点使报警电路中有电流通过;③电磁铁具有磁性;④衔铁被吸下;⑤红灯亮、电铃响,发出警报。
A.①②③④⑤ B.①③④②⑤ C.①②④③⑤ D.①④③②⑤
(杭州期中)小明利用实验室的电磁继电器、阻值随温度变化的电阻R1、滑动变阻器R2、发热电阻丝R0设计了一个恒温箱控制电路。如图甲所示,恒温箱加热器的电源电压为220V,加热电热丝R0和电阻R1处于恒温箱内,图乙是电阻R1的阻值随温度变化的关系曲线。电磁继电器所在的控制电路的电源电压U=9V,电磁继电器线圈的电阻可不计,通过实验测得当电磁继电器线圈的电流达到30mA时,电磁继电器的衔铁被吸下来。
(1)请用笔画线代替导线,按照题意将图中的电路连接完整。
(2)当滑动变阻器R2接入电路中的电阻为250Ω时,接通电路,加热电热丝加热使恒温箱的温度升高到大约 ℃并保持不变。在升温的过程中,电阻R1两端的电压会 (填“变大”、“变小”或“不变”)。
(3)如果要使恒温箱内保持的温度升高,合理的操作方法是 。
(绍兴嵊州市期中)小明设计了一种“自动限重器”,如图摆放物品,已知控制电路甲所示。该装置由控制电路和工作电路组成,其主要元件有电磁继电器、货物装载机、压敏电阻R1和滑动变阻器R2等。压敏电阻R1的阻值随压力F变化的关系如图(乙)所示。当货架承受的压力达到限定值,电磁继电器会自动控制货物装载机停止向货架上摆放物品。已知控制电路的电源电压U=6V,电磁继电器线圈的阻值R=10Ω。
请你解答下列问题:
(1)连接电路:货物装载机应接在接线柱 (选填“AB”、“BC”或“AC”)之间。
(2)当电磁继电器线圈中的电流大小为30mA时,衔铁被吸下,若货架能承受的最大压力为800N,则所选滑动变阻器R2的最大阻值至少为多少?(列式计算)
(3)长期使用后,仪器承重能力减弱,为了减小限重,滑动变阻器应向 (左/右)滑动。
(绍兴月考)为解决妈妈回家晚耽搁收衣服的问题,小科设计了“自动收缩晾衣架”(如图1)。主要部件包括可折叠晾衣架、电动机及控制电路。其中晾衣架下端连杆固定在竖杆上的P点,上端连杆通过滑环可在竖杆上自由移动,R为光敏电阻,电动机M通过拉绳与晾衣架上端连杆相连,S是按钮开关,向上按按钮可切断电路(黑色部分为导体,白色部分为绝缘体)。白天晾衣架展开伸出窗外(如图1),天黑时电动机接通,将连杆向上拉动,使晾衣架自动收缩折叠(如图2),同时连杆上的突起Q将S的按键向上按,使电路切断,停止工作。
(1)当光照强度增大时,电磁铁磁性 。(选填“变大”、“不变”或“变小”)
(2)已知控制电路中电源电压为3伏,电磁铁线圈的阻值为60欧,光敏电阻的阻值随光照强度的变化情况如表所示,电磁铁衔铁吸合电流至少达到30毫安,则此晾衣架自动收缩时的光照强度是多少?(写出计算过程)
光照强度(勒克斯) 5 10 15 20 25 30
光敏电阻R阻值(欧) 10 15 20 26 40 60
(3)小科在实际调试时发现,还没天黑晾衣架就自动缩回,为解决此问题,请提出两种改进方法: , 。
(杭州临平区月考)如图所示为某兴趣小组为学校办公楼空调设计的自动控制装置,R是热敏电阻,其阻值随温度变化关系如表所示。已知继电器的线圈电阻R0=10Ω,左边电源电压为6V恒定不变。当继电器线圈中的电流大于或等于15mA时,继电器的衔铁被吸合,右边的空调电路正常工作。
温度t/℃ 0 5 10 15 20 25 30 35 40
电阻R/Ω 600 550 500 450 420 390 360 330 300
(1)计算说明该空调的启动温度是多少?
(2)为了节省电能,将空调启动温度设定为30℃,控制电路中需要再串联多大的电阻?
(3)改变控制电路的电阻可以给空调设定不同的启动温度,除此之外,请你再提出一种方便可行的调节方案。
(杭州西湖区校级期中)我国目前的动车上均安装了烟雾报警器,一旦有人吸烟,列车上的烟雾报警系统会报警,列车就会自动减速甚至停车。小刘在查阅资料后,设置了一只“烟雾报警器”,电路如图。该报警器由“控制电路”和“工作电路”组成。其中“控制电路”由光敏电阻R、电磁铁(线圈阻值R0=15Ω)、电源U=6V、开关等组成;“工作电路”由工作电源、电铃、导线等组成。小刘的设计思路:当光敏电阻接收到的光强减弱到一定程度时,工作电路接通,电铃报警。已知该光敏电阻的阻值R与光强E之间的关系如表所示。
光强E/cd 1 2 3 4 5 6
光敏电阻R/Ω 36 18 12 9 7.2 6
(1)根据报警器的工作原理,判断电铃应接在 (填“甲”或“乙”)处。
(2)闭合开关S处,如果当线圈中的电流大于或等于250mA 时,继电器的衔铁被吸合,则光敏电阻接收到的光照强度需要在多少cd以上?
(3)若要提高该烟雾报警器的灵敏度(即在烟雾更少条件下就能报警),你提出的改进建议是什么?(只要写出一种)
(杭州上城区期末)小徐留意到每个教室的天花板上都安装了火灾报警器,通过查阅资料得知“控制电路”由光敏电阻R、电磁铁(线圈阻值R0=1Ω)、电源U=3V、开关等组成;“工作电路”由工作电源、导线、Wi﹣Fi信号接收和发射器等组成,能发射信号到消防局。已知该光敏电阻的阻值R与光强E之间的一组实验数据如表所示(“光强”表示光强弱的程度,符号为E,单位为cd):
光强E/cd 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0
光敏电阻R/Ω 42.0 21.0 14.0 10.5 8.4 7.0
(1)闭合开关S,如果当线圈中的电流大于或等于0.2A时,继电器的衔铁被吸合,则光敏电阻接收到的光照强度需要在多少cd以上?
(2)要提高火灾报警器的灵敏度,可采用的一种方法是:改换一个光敏电阻,使其在相对光强E一样时,阻值R与之前相比更 (选填“大”或“小”)。
(杭州上城区校级期中)智能家居为我们的生活提供了很多便利。香茗家新购置了一台mini智能空气加湿器,如图甲所示,R1、R2为发热电阻,且R2=3R1,U1=U2=5V,S为旋转型开关,1、2、3、4为触点,通过旋转开关S可依次实现“关”、“低档”和“高档”之间的转换,其高档时电流为0.4A。
(1)低档模式时,mini工作电路中的电流是多少?
(2)mini具有智能断电功能,当水量偏低时会自动切断电源,防止干烧。控制电路中,R0=60Ω,R为压敏电阻,其阻值随压力的变化关系如图所示。当控制电路中的电流达到50mA时,衔铁才会吸合,mini工作电路接通。请通过计算说明,工作时至少需要加水多少千克?(g=10N/kg)
(杭州富阳区期末)某大桥因使用年限较长,桥体的部分区域变形影响了大桥的健康运行和过往车辆、行人的安全。导致大桥损坏的一个重要原因是过往车辆严重超载。为了能抓拍超载车辆,小林和科学兴趣小组成员决定为大桥管理者设计一个“汽车超载记录器”来进行监控管理。如图甲为该超载记录器原理图。Rx为压敏电阻,当车辆驶入被监测路段时,其阻值随它受到的压力变化而变化,变化关系如图乙所示。当电压表示数超过5V时,继电器的衔铁被吸下,工作电路中的照相机就开始工作,抓拍超载车辆。已知电源电压U=10V,线圈电阻忽略不计,保护电阻R=15Ω,问:
(1)若某车的总质量为15t,过桥时电压表的示数是多少?
(2)在保证不被该记录器所抓拍时的过桥车辆的最大质量是多少?
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备战期中——电磁继电器专题【查漏篇】
(母题数量:5)
说明:每道母题都配制了1-3道同类题,帮助查漏补缺。母题答案解析详见在补缺篇中。
(绍兴月考)如图为一款“智能照明灯”的电路,灯L天暗时自动发光天亮时自动熄灭,控制电路中,电源电压恒定,R1为定值电阻,R2为光敏电阻,其阻值随光照强度而变化。下列说法正确的是( )
A.电磁继电器利用电磁感应原理工作
B.R2的阻值随光照强度的增大而增大
C.当光照强度增大时,电压表示数增大
D.若将R1换成阻值稍小的电阻,可缩短灯L的发光时间
(绍兴新昌县期中)小科设计了一种“闯红灯违规证据模拟记录器”,如图甲所示,拍摄照片模拟记录机动车闯红灯时的情景。请阐述该模拟器工作的原理。
(杭州期中)小明利用实验室的电磁继电器、阻值随温度变化的电阻R1、滑动变阻器R2、发热电阻丝R0设计了一个恒温箱控制电路。如图甲所示,恒温箱加热器的电源电压为220V,加热电热丝R0和电阻R1处于恒温箱内,图乙是电阻R1的阻值随温度变化的关系曲线。电磁继电器所在的控制电路的电源电压U=9V,电磁继电器线圈的电阻可不计,通过实验测得当电磁继电器线圈的电流达到30mA时,电磁继电器的衔铁被吸下来。
(1)请用笔画线代替导线,按照题意将图中的电路连接完整。
(2)当滑动变阻器R2接入电路中的电阻为250Ω时,接通电路,加热电热丝加热使恒温箱的温度升高到大约 ℃并保持不变。在升温的过程中,电阻R1两端的电压会 (填“变大”、“变小”或“不变”)。
(3)如果要使恒温箱内保持的温度升高,合理的操作方法是 。
(绍兴月考)为解决妈妈回家晚耽搁收衣服的问题,小科设计了“自动收缩晾衣架”(如图1)。主要部件包括可折叠晾衣架、电动机及控制电路。其中晾衣架下端连杆固定在竖杆上的P点,上端连杆通过滑环可在竖杆上自由移动,R为光敏电阻,电动机M通过拉绳与晾衣架上端连杆相连,S是按钮开关,向上按按钮可切断电路(黑色部分为导体,白色部分为绝缘体)。白天晾衣架展开伸出窗外(如图1),天黑时电动机接通,将连杆向上拉动,使晾衣架自动收缩折叠(如图2),同时连杆上的突起Q将S的按键向上按,使电路切断,停止工作。
(1)当光照强度增大时,电磁铁磁性 。(选填“变大”、“不变”或“变小”)
(2)已知控制电路中电源电压为3伏,电磁铁线圈的阻值为60欧,光敏电阻的阻值随光照强度的变化情况如表所示,电磁铁衔铁吸合电流至少达到30毫安,则此晾衣架自动收缩时的光照强度是多少?(写出计算过程)
光照强度(勒克斯) 5 10 15 20 25 30
光敏电阻R阻值(欧) 10 15 20 26 40 60
(3)小科在实际调试时发现,还没天黑晾衣架就自动缩回,为解决此问题,请提出两种改进方法: , 。
(杭州上城区校级期中)智能家居为我们的生活提供了很多便利。香茗家新购置了一台mini智能空气加湿器,如图甲所示,R1、R2为发热电阻,且R2=3R1,U1=U2=5V,S为旋转型开关,1、2、3、4为触点,通过旋转开关S可依次实现“关”、“低档”和“高档”之间的转换,其高档时电流为0.4A。
(1)低档模式时,mini工作电路中的电流是多少?
(2)mini具有智能断电功能,当水量偏低时会自动切断电源,防止干烧。控制电路中,R0=60Ω,R为压敏电阻,其阻值随压力的变化关系如图所示。当控制电路中的电流达到50mA时,衔铁才会吸合,mini工作电路接通。请通过计算说明,工作时至少需要加水多少千克?(g=10N/kg)
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备战期中——电磁继电器专题【解析】
【答案】D
【解答】解:
A、电磁继电器是利用电流的磁效应原理工作的,故A错误;
B、要使灯L在天亮时自动熄灭,控制电路中的电流需增大到一定数值,衔铁被吸合,灯L所在电路断开,灯L自动熄灭,则可知天亮时光照强度增大,控制电路中电流增大,光敏电阻R2的阻值减小,所以,R2的阻值随光照强度的增大而减小,故B错误;
C、由于R2的阻值随光照强度的增大而减小,当光照强度增大时,R2的阻值减小,根据串联分压的规律可知,R2两端的电压减小,即电压表示数减小,故C错误;
D、由于控制电路的电源电压不变,衔铁被吸合的电流不变,根据R=可知,衔铁被吸合时控制电路的总电阻不变,若R1换成阻值较小的电阻,则R2的阻值变大,此时光照强度减弱,即灯L在天不太亮时已经熄灭,在天很暗时才自动发光。由此可见,将R1换成阻值较小的电阻,可缩短灯L的发光时间,故D正确。
故选:D。
【答案】A
【解答】解:读图可知,当人未站在电梯上,电磁铁的磁性较弱,衔铁与触点1 接触,电动机与定值电阻R1串联,转速较慢;当人站上电梯,阻值减小时,电路中电流变大,电磁铁磁性增强,吸引衔铁,使触点与1断开,与2连接,电动机两端的电压增大,转速就会变快;由以上分析可知,电阻R为压敏电阻。
故选:A。
【答案】增大;闭合;右。
【解答】解:根据题意可知,随室内温度的升高,热敏电阻的阻值减小,控制电路中电流增大;
当电流达到一定值时,衔铁被吸合,右侧空调电路闭合,空调开始工作。
为了节能,要将空调启动的温度调高,则热敏电阻的阻值将减小,当电源电压一定时,热敏电阻越小,则滑动变阻器接入电路的阻值越大,即将滑片向右移动。
故答案为:增大;闭合;右。
【答案】见解析
【解答】答:有汽车闯红灯时,控制电路的压敏电阻压力增大,压敏电阻的阻值变小,在控制电路电源电压不变时,控制电路的电流变大,电磁铁磁性增强,电磁铁吸引衔铁,动触点和下面的静触点接通,电控照相机和电源接通进行拍照。
【答案】B
【解答】解:只有出现火灾周围环境温度升高时,由于双金属片受热膨胀的程度不同,导致了双金属片向一侧弯曲,使动静触点接通,控制电路接通,电路中有电流,电磁铁有磁性,吸引衔铁,衔铁被吸下的同时,使工作电路接通,工作电路中的电铃响,电灯亮,报警器报警;故正确顺序是:①③④②⑤。
故选:B。
【答案】(1)见解析;(2)50;变大;(3)R2的滑片向左移动。
【解答】解:(1)由题意可知,发热电阻丝分别与最下面两个接线柱相连,组成电路,如下图所示:
(2)当电磁继电器线圈的电流达到30mA时,电路中的总电阻:
R===300Ω,
因串联电路中的总电阻等于各分电阻之和,
所以,电阻R1=R﹣R2=300Ω﹣250Ω=50Ω,
由图可知,热敏电阻为50Ω时对应的温度为50℃,
即恒温箱的温度将稳定在50℃;
在升温的过程中,电阻R1的阻值变大,电路中的总电阻变大,
由U=IR可知,电路中的电流变小,滑动变阻器接入电路的电阻不变时其两端的电压变小,
因串联电路中总电压等于各分电压之和,
所以,电阻R1两端的电压会变大;
(3)从图乙可知,要提高恒温箱的设定温度,就要增大热敏电阻的阻值;但为了使衔铁吸合工作电流即线圈中的电流仍为30mA,根据欧姆定律可知就要减小滑动变阻器连入的电阻值,即R2的滑片向左移动。
故答案为:
(1)见解析;
(2)50;变大;
(3)R2的滑片向左移动。
【答案】(1)AB;(2)滑动变阻器R2的最大阻值至少为110Ω;(3)左。
【解答】解:(1)由图甲可知,线圈和两电阻串联接入电路,根据乙图可知当压力增大时,压敏电阻的阻值变小,串联电路总电阻等于各部分电阻之和,根据欧姆定律可知,电路中的电流变大,电磁铁的磁性增强,衔铁被吸下,从而能断开AB所在的电路,所以货物装载机应接在接线柱AB之间;
(2)因为R1和线圈电阻及变阻器R2串联,串联电路各处电流相等,所以I=Imax=30mA=0.03A,
由图乙可知:F=800N时,R1=80Ω,由欧姆定律得:U1=I1R1=0.03A×80Ω=2.4V,
串联电路总电压等于各部分电压之和,则线圈和滑动变阻器两端的总电压:U′=U﹣U1=6V﹣2.4V=3.6V,
则线圈和滑动变阻器R2的最大阻值之和为:R′===120Ω。
所以滑动变阻器R2的最大阻值至少为:R2=R′﹣R线圈=120Ω﹣10Ω=110Ω。
(3)根据乙图可知为了减小限重,压敏电阻的阻值增大,电源电压不变,通过电路的电流不变,根据欧姆定律可知电路总电阻不变,根据串联电路电阻规律可知滑动变阻器接入电路的阻值应减小,所以滑动变阻器的滑片应向左移动。
故答案为:(1)AB;(2)滑动变阻器R2的最大阻值至少为110Ω;(3)左。
【答案】(1)变小;(2)25勒克斯;(3)减小电源电压;减少线圈匝数。
【解答】解:(1)白天时光照强度大,此时晾衣架展开伸出窗外,由图1可知,此时衔铁在弹簧的作用下被拉起,由此可知,电磁铁的磁性是变小的;
(2)电源电压为U=3V,电磁铁衔铁吸合电流至少达到I=30mA=0.03A,根据欧姆定律可知,此时电路的总电阻为:R总===100Ω;
光敏电阻和电磁铁串联接入电路中,根据串联电路的电阻规律可知,光敏电阻的阻值为:R=R总﹣R电磁铁=100Ω﹣60Ω=40Ω;
根据表格中的数据可知,此时的光照强度为25勒克斯;
(3)还没天黑晾衣架就自动缩回,这说明衔铁被吸下,电磁铁的磁性太大,为了解决这个问题,应减小电磁铁的磁性,可以通过减小电源电压来减小电路中的电流,从而减小电磁铁的磁性;还可以通过减小线圈的匝数来减小电磁铁的磁性。
故答案为:(1)变小;(2)25勒克斯;(3)减小电源电压;减少线圈匝数。
【答案】(1)该空调的启动温度是25℃。
(2)将空调启动温度设定为30℃时,控制电路中需要再串联30Ω的电阻。
(3)可以将左边电源改为可调压电源。
【解答】解:
(1)随室内温度的升高,热敏电阻的阻值减小,控制电路中电流增大,当电流达到15mA时,衔铁被吸合,右侧空调开始工作。当温度下降时,控制电路电阻增大,电流减小,减小到一定值,使空调电路断开,这样就实现了自动控制。
电路启动时的总电阻:R总===400Ω,
此时热敏电阻的阻值:R热=R总﹣R0=400Ω﹣10Ω=390Ω,
对照表格数据可知,此时的启动温度是25℃。
(2)因为电路启动时的总电阻为400Ω,
由表中数据可知,空调启动温度设定为30℃时,热敏电阻的阻值为360Ω,
则电路中还应串联的电阻:R′=R热=R总﹣R热′﹣R0=400Ω﹣360Ω﹣10Ω=30Ω。
(3)因为本装置启动的电流是一定的,因此,既可通过改变电阻来改变电流,也可以通过将左边电源改为可调压电源来实现对其控制。
答:(1)该空调的启动温度是25℃。
(2)将空调启动温度设定为30℃时,控制电路中需要再串联30Ω的电阻。
(3)可以将左边电源改为可调压电源。
【答案】(1)甲;
(2)如果当线圈中的电流大于或等于250mA 时,继电器的衔铁被吸合,则光敏电阻接收到的光照强度需要在4cd以上;
(3)若要提高该烟雾报警器的灵敏度(即在烟雾更少条件下就能报警),可适当减小电源电压。
【解答】解:(1)当光敏电阻接收到的光强减弱到一定程度时,光敏电阻增大到一定值,根据电阻的串联,左边的工作电路的总电阻变大,电流变小,电磁铁的磁性变小,衔铁在弹簧弹力的作用下与上面的静触点接触,工作电路接通,电铃报警,电铃应接在甲处;
(2)如果当线圈中的电流大于或等于250mA 时,继电器的衔铁被吸合,由欧姆定律,控制电路的总电阻至少:R总===24Ω,根据电阻的串联,光敏电阻的最小值为:
R光=R总﹣R0=24Ω﹣15Ω=9Ω,由表中数据,光敏电阻接收到的光照强度需要在4cd以上;
(3)若要提高该烟雾报警器的灵敏度,即在烟雾更少条件下就能报警,也就是光强增大时(光敏电阻变小,根据电阻的串联,控制电路的总电阻变小)线圈中的电流大于或等于250mA 时,由欧姆定律变形公式U=IR,可适当减小电源电压。
故答案为:(1)甲;
(2)如果当线圈中的电流大于或等于250mA 时,继电器的衔铁被吸合,则光敏电阻接收到的光照强度需要在4cd以上;
(3)若要提高该烟雾报警器的灵敏度(即在烟雾更少条件下就能报警),可适当减小电源电压。
【答案】(1)光敏电阻接收到的光照强度需要在3.0cd以上;(2)小。
【解答】解:(1)如果当线圈中的电流大于或等于0.2A 时,继电器的衔铁被吸合,
由欧姆定律,控制电路的总电阻至少:
R总==15Ω,
根据电阻的串联,光敏电阻的最小值为:
R光=R总﹣R0=15Ω﹣1Ω=14Ω,
由表中数据,光敏电阻接收到的光照强度需要在3.0cd以上;
(2)若要提高该烟雾报警器的灵敏度,改换一个光敏电阻,使其在相对光强E一样时,阻值R与之前相比更小,线圈中的电流更容易到达0.2A。
故答案为:(1)光敏电阻接收到的光照强度需要在3.0cd以上;(2)小。
【答案】(1)低档模式时,mini工作电路中的电流是0.1A;
(2)mini工作时至少需要加水0.02kg。
【解答】解:(1)当开关S接3、4时,电路为R1的简单电路,加湿器处于高档,
由I=可得,R1的阻值:
R1===12.5Ω,
当开关S接2、3时,R1、R2串联,加湿器处于低档,
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
所以,低档模式时mini工作电路中的电流:
I=====0.1A;
(2)由题意可知,当电流为50mA时,此时控制电路的总电阻:
R总===100Ω,
则压敏电阻的阻值:
R=R总﹣R0=100Ω﹣60Ω=40Ω,
由图可知,当R=40Ω时,压敏电阻受到的压力F=0.2N,
因物体对水平面的压力和自身的重力相等,
所以,由F=G=mg可得,加水的最少质量:
m====0.02kg。
答:(1)低档模式时,mini工作电路中的电流是0.1A;
(2)mini工作时至少需要加水0.02kg。
【答案】(1)若某车的总质量为15t,过桥时电压表的示数是3.75V;
(2)在保证不被该记录器所抓拍时的过桥车辆的最大质量是30t。
【解答】解:(1)由控制电路可知,线圈电阻忽略不计,则保护电阻R与压敏电阻Rx串联,电压表测R两端的电压,
该车辆过桥时对桥面的压力:F=G=15×103kg×10N/kg=1.5×105N,
由乙图像可知,当F=1.5×105N时,Rx=25Ω,
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
所以,电路中的电流:
I====0.25A,
根据I=可得,电压表的示数:U1=IR=0.25A×15Ω=3.75V;
(2)当电压表的示数最大即U1′=5V时,记录器所能记录的过桥车辆的质量最大,
因串联电路各处的电流相等,所以,电路中的电流:
I′===A,
根据串联电路的电压规律可得:
Ux′=U﹣U1′=10V﹣5V,
根据I=可得,Rx′===15Ω,
由乙图像可知,此时汽车对压敏电阻的压力F′=3×105N,
因汽车的压力和自身的重力相等,所以最大车重为:G′=F′=3×105N,
所以该记录器所能记录的过桥车辆的最大质量:
m最大===3×104kg=30t。
答:(1)若某车的总质量为15t,过桥时电压表的示数是3.75V;
(2)在保证不被该记录器所抓拍时的过桥车辆的最大质量是30t。
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