Question

13．小陽利用敏感電阻為他的自行車設(shè)計(jì)了一個(gè)速度計(jì)，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(dāng)磁鐵與磁敏電阻R_S靠得最近時(shí)阻值為200Ω，磁鐵與與磁敏電阻R_S離得最遠(yuǎn)時(shí)阻值為400Ω，靠近或遠(yuǎn)離時(shí)的實(shí)際電阻在兩者之間變化；當(dāng)R₀兩端電壓不低于4.5V時(shí)電子計(jì)時(shí)器才能有效計(jì)數(shù)，低于4.5V就不能計(jì)數(shù)．計(jì)數(shù)時(shí)車輪每轉(zhuǎn)一圈就計(jì)數(shù)一次．為保證電子計(jì)時(shí)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(jì)數(shù)100次，已知車輪的周長為3m，則這段時(shí)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(jì)數(shù)器實(shí)質(zhì)是電壓表和定值電阻R₀并聯(lián)，是測(cè)量定值電阻R₀兩端的電壓，由題干可知當(dāng)磁敏電阻R_S等于400Ω，電子計(jì)數(shù)器（電壓表）示數(shù)為4.5V時(shí)，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(jì)數(shù)了100次則自行車行駛的路程s=100×3m=300m；
則這段時(shí)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(diǎn)評(píng) 本題考查串聯(lián)電路中電壓和歐姆定律的靈活運(yùn)用，解題時(shí)能把磁敏電阻看作滑動(dòng)變阻器、電子計(jì)數(shù)器看作電壓表來處理有助于學(xué)生的理解和計(jì)算．