Question

19．興趣小組利用壓力傳感器、電磁繼電器、滑動變阻器等元件設(shè)計了一個汽車超載自動報警器，電路如圖甲，閉合開關(guān)S，當(dāng)車輛不超載時，工作電路中的綠燈亮，當(dāng)車輛超載時，工作電路中的紅燈亮．已知輸出電壓與壓力傳感器受到壓力的關(guān)系如圖乙，繼電器線圈的電阻為25歐，繼電器電路的電源電壓由傳感器的輸出電壓U提供．當(dāng)線圈中電流大于或等于20毫安時，電磁繼電器的銜鐵被吸合．
（1）根據(jù)設(shè)計原理，請你判斷圖中屬于紅燈的是L₂；
（2）某水平橋面禁止質(zhì)量大于36噸的車輛通過，則裝置中滑動變阻器的阻值至少應(yīng)調(diào)到多大？
（3）當(dāng)有超載車輛通過時，報警器的紅燈亮，請說明工作原理車輛超載時，低壓控制電路接通，電磁鐵有電流有磁性，將銜鐵吸引下來，L₂亮即紅燈亮，由題意知，L₂是紅燈．

Answer 1

分析 （1）（3）分析清楚電路結(jié)構(gòu)，根據(jù)電路結(jié)構(gòu)分析答題．
（2）車對水平地面的壓力等于它的重力，由圖象求出壓力傳感器的阻值，然后由串聯(lián)電路特點與歐姆定律求出R阻值．

解答 解：（1）（3）由圖示可知，車輛不超載時，低壓控制電路斷開，電磁鐵無電流無磁性，銜鐵接上端，L₁亮即綠燈亮，車輛超載時，低壓控制電路接通，電磁鐵有電流有磁性，將銜鐵吸引下來，L₂亮即紅燈亮，由題意知，L₂是紅燈．
（2）車對水平地面的壓力F=G=mg=36×10³kg×10N/kg=3.6×10⁵N，
由圖象可知，此時的輸出電壓U=3V；電路的電流為：I=20mA=0.02A，
因為I=$\frac{U}{R}$，
所以電路總電阻：
R_總=$\frac{U}{I}$=$\frac{3V}{0.02A}$=150Ω，
電阻R的阻值：
R=R_總-R_線圈=150Ω-25Ω=125Ω．
故答案為：（1）L₂；（2）滑動變阻器的阻值應(yīng)調(diào)節(jié)為125Ω；（3）車輛超載時，低壓控制電路接通，電磁鐵有電流有磁性，將銜鐵吸引下來，L₂亮即紅燈亮．

點評 本題考查了判斷哪個是紅燈、求電阻阻值等問題，分析清楚電路結(jié)構(gòu)、由圖象獲取所需信息即可正確解題．