Question

18．小科設計了一個道路限載報警器，原理如圖甲，R₀是變阻器，R是壓敏電阻，R的阻值隨壓力大小變化關系如圖乙．
（1）調試好電路，閉合開關S₁和S₂，當超載車輛通過時，限載報警器鈴聲會響起，請分析限載報警器工作原理：閉合開關S₁和S₂，當超載車輛通過時，壓力變大，則電阻R的阻值會變小，根據串聯電路的電阻規(guī)律可知，總電阻減小，由歐姆定律可知，電路中的電流會變大，電磁鐵的磁性增強，會吸引銜鐵，是電鈴的電路接通，鈴聲會響起．
（2）某路面限載重量為50000牛，當電路中電流超過50毫安時限載報警器工作，電源1電壓為3伏，求此時滑動變阻器R₀接入電路的阻值為多大？
（3）若要將限載報警器安裝在載重量更大的路面上，應如何調節(jié)滑動變阻器R₀，并說明你的理由：在電流和電壓不變的情況下，電路的總電阻是一定的，由圖象可知，壓力越大，R的阻值越小，則應增大R₀的電阻．

Answer 1

分析 （1）根究電磁繼電器的工作原理分析；
（2）根據圖象求出R的阻值，根據電壓電壓和電流求出電路的電阻，根據串聯電路的電阻規(guī)律求出R₀的阻值；
（3）壓力越大，R的阻值越小，在電流和電壓不變的情況下，應增大電路的總電阻．

解答 解：（1）閉合開關S₁和S₂，當超載車輛通過時，壓力變大，則電阻R的阻值會變小，根據串聯電路的電阻規(guī)律可知，總電阻減小，由歐姆定律可知，電路中的電流會變大，電磁鐵的磁性增強，會吸引銜鐵，是電鈴的電路接通，鈴聲會響起；
（2）某路面限載重量為50000牛，由圖象可知，此時R的電阻R=10Ω；
由歐姆定律可知，此時電路中的總電阻為：R'=$\frac{U}{I}$=$\frac{3V}{0.05A}$=60Ω；
則R₀的阻值為：R₀=R'-R=60Ω-10Ω=50Ω；
（3）在電流和電壓不變的情況下，電路的總電阻是一定的，由圖象可知，壓力越大，R的阻值越小，則應增大R₀的電阻．
故答案為：（1）閉合開關S₁和S₂，當超載車輛通過時，壓力變大，則電阻R的阻值會變小，根據串聯電路的電阻規(guī)律可知，總電阻減小，由歐姆定律可知，電路中的電流會變大，電磁鐵的磁性增強，會吸引銜鐵，是電鈴的電路接通，鈴聲會響起；
（2）50Ω；（3）在電流和電壓不變的情況下，電路的總電阻是一定的，由圖象可知，壓力越大，R的阻值越小，則應增大R₀的電阻．

點評 本題考查了學生對電磁繼電器的工作原理、歐姆定律的掌握，注重了物理和生活的聯系，加強了學生應用能力的考查，是中考的熱點．