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物理必考小敏设计了一种“闯红灯违规证据模拟记录器 .如图甲.拍摄照片

2024-01-15 18:17:03信息公告668

小敏设计了一种“闯红灯违规证据模拟记录器”,如图甲,拍摄照片记录机动车辆闯红灯时的情景.K9L物理好资源网(原物理ok网)

工作原理:当光控开关接收到某种颜色光时,开关自动闭合,且当压敏电阻受到车的压力,它的阻值变化引起电流变化到一定值时,继电器的衔铁就被吸下,工作电路中的电控照相机工作,拍摄违规车辆.光控开关未受到该种光照射自动断开,衔铁没有被吸引,工作电路中的指示灯发光.K9L物理好资源网(原物理ok网)

回答下列问题:K9L物理好资源网(原物理ok网)

(1)根据工作原理,将电路连接完整.K9L物理好资源网(原物理ok网)

(2)要记录违规闯红灯的情景,光控开关应在接收到________光(填“红”、“绿”或“黄”)时,自动闭合.K9L物理好资源网(原物理ok网)

(3)由图乙可知,压敏电阻R的阻值随受到压力的增大而________.K9L物理好资源网(原物理ok网)

(4)已知控制电路电压为6V,继电器线圈电阻10欧,当控制电路中电流大于0.06安时,衔铁被吸引.通过计算说明,只有质量超过多少千克的车辆违规时才会被拍照记录.(取g=10N/kg)

试题答案

解:(1)根据题意,当光控开关受到某种颜色的光照,同时受到压力时,由于压敏电阻的电阻减小,所以电路中的电流值增大,由于电磁铁的磁性将衔铁吸下,此时电控照相机工作,所以电控照相机所在的电路应接通;当光控开关没有受到这种颜色的光照射时,光控开关断开,此时电磁铁无磁性,衔铁没有被吸引,工作电路中的指示灯发光,此时指示灯所在的支路应该接通.K9L物理好资源网(原物理ok网)

故答案为:K9L物理好资源网(原物理ok网)

(2)因为电控照相机要自动记录违规闯红灯的情景,所以光控开关应在接收到红光时,自动闭合.K9L物理好资源网(原物理ok网)

故答案为:红.K9L物理好资源网(原物理ok网)

(3)由乙图可以看出,横轴是压敏电阻所受的压力值,纵轴是电阻值,从图中可以看出,当压敏电阻所受压力增大时,其电阻值减小.K9L物理好资源网(原物理ok网)

故答案为:减小.K9L物理好资源网(原物理ok网)

(4)根据欧姆定律I=K9L物理好资源网(原物理ok网)

电路中的总电阻为:R===100ΩK9L物理好资源网(原物理ok网)

压敏电阻的阻值为:R=100Ω-10Ω=90ΩK9L物理好资源网(原物理ok网)

查图可知,当R=90Ω时,压敏电阻所受的压力F=4000N,K9L物理好资源网(原物理ok网)

根据G=mg得:m====400kgK9L物理好资源网(原物理ok网)

答:只有质量超过400千克的车辆违规时才会被拍照记录.K9L物理好资源网(原物理ok网)

试题解析

(1)要解决此题,需要掌握电磁继电器的工作原理,电磁继电器中最主要的部分就是电磁铁,它是靠电磁铁的原理来工作的.电磁继电器的电路可分为控制电路和工作电路两部分,当控制电路接通时,电磁铁有磁性,吸引衔铁;当电磁铁无磁性时,衔铁在弹簧的作用下被拉起.K9L物理好资源网(原物理ok网)

要解决此题,同时要掌握欧姆定律的内容,知道当压敏元件受到的压力增大时,它的电阻减小,电路中的电流会增大.K9L物理好资源网(原物理ok网)

(2)要解决此题,需要搞清当出现哪种颜色的灯时,照相机需要工作.K9L物理好资源网(原物理ok网)

(3)要解决此题,需要会分析压力和电阻的关系图象,同时观察压力和电阻的大小变化情况.K9L物理好资源网(原物理ok网)

(4)要解决此题,需要掌握欧姆定律,首先根据电流值和电压值求出所需的总电阻.后根据串联电阻的知识求出压敏电阻的阻值,根据图象查出此时的压力,从而计算出车辆的质量.K9L物理好资源网(原物理ok网)

点评:此题考查了有关电磁继电器的电路连接,首先要搞清电磁继电器的工作原理,并搞清工作电路和控制电路.同时还考查了欧姆定律的应用.K9L物理好资源网(原物理ok网)