Question

13．小陽利用敏感電阻為他的自行車設(shè)計了一個速度計，把磁鐵固定在自行車的輻條上，磁敏電阻固定在自行車的后架上，安裝示意圖如圖甲，工作電路如圖乙．已知電路電源電壓為6V恒定不變．當磁鐵與磁敏電阻R_S靠得最近時阻值為200Ω，磁鐵與與磁敏電阻R_S離得最遠時阻值為400Ω，靠近或遠離時的實際電阻在兩者之間變化；當R₀兩端電壓不低于4.5V時電子計時器才能有效計數(shù)，低于4.5V就不能計數(shù)．計數(shù)時車輪每轉(zhuǎn)一圈就計數(shù)一次．為保證電子計時器有效工作，電阻R₀最小值為1200Ω，在一次行駛中小陽發(fā)現(xiàn)1min內(nèi)恰好計數(shù)100次，已知車輪的周長為3m，則這段時間內(nèi)自行車行駛的平均速度為5m/s．

Answer 1

分析 根據(jù)題干所給條件和串聯(lián)電路的電壓和電阻的關(guān)系分析，可得出R₀的最小電阻，由速度公式v=$\frac{s}{t}$便可得出自行車的速度．

解答 解：有圖可知定值電阻R₀和磁敏電阻R_S串聯(lián)在電路中，電子計數(shù)器實質(zhì)是電壓表和定值電阻R₀并聯(lián)，是測量定值電阻R₀兩端的電壓，由題干可知當磁敏電阻R_S等于400Ω，電子計數(shù)器（電壓表）示數(shù)為4.5V時，定值電阻有最小值，由串聯(lián)電路中電壓與電阻成正比；
即$\frac{{U}_{0}}{{U}_{s}}$=$\frac{{R}_{0}}{{R}_{s}}$
$\frac{4.5V}{6V-4.5V}$=$\frac{{R}_{0}}{400Ω}$
R₀=1200Ω；
1分鐘恰好完整計數(shù)了100次則自行車行駛的路程s=100×3m=300m；
則這段時間內(nèi)自行車行駛的平均速度為：v=$\frac{s}{t}$=$\frac{300m}{60s}$=5m/s．
故答案為：1200；5．

點評 本題考查串聯(lián)電路中電壓和歐姆定律的靈活運用，解題時能把磁敏電阻看作滑動變阻器、電子計數(shù)器看作電壓表來處理有助于學(xué)生的理解和計算．