Question

小明設計了一種“闖紅燈違規(guī)證據(jù)模擬記錄器”，如圖甲，拍攝照片記錄機動車輛闖紅燈時的情景．

工作原理：當光控開關接收到某種顏色光時，開關自動閉合，且當壓敏電阻受到車的壓力，它的阻值變化引起電流變化到一定值時，繼電器的銜鐵就被吸下，工作電路中的電控照相機工作，拍攝違規(guī)車輛．光控開關未受到該種光照射自動斷開，銜鐵沒有被吸引，工作電路中的指示燈發(fā)光．已知控制電路電壓為6V，繼電器線圈電阻10歐，當控制電路中電流大于0.06安時，銜鐵被吸引．回答下列問題：
（1）根據(jù)工作原理，將電路連接完整．
（2）要記錄違規(guī)闖紅燈的情景，光控開關應在接收到______光（填“紅”、“綠”或“黃”）時，自動閉合．由圖乙可知，壓敏電阻R的阻值隨受到壓力的增大而______．
（3）通過計算說明，只有質(zhì)量超過多少千克的車輛違規(guī)時才會被拍照記錄．

Answer 1

【答案】分析：（1）電磁繼電器中最主要的部分就是電磁鐵，它是靠電磁鐵的原理來工作的．電磁繼電器的電路可分為控制電路和工作電路兩部分，當控制電路接通時，電磁鐵有磁性，吸引銜鐵；當電磁鐵無磁性時，銜鐵在彈簧的作用下被拉起；
（2）要記錄違規(guī)闖紅燈的情景，此時照相機需要工作，據(jù)此判斷光控開關接收到何種顏色的光；分析壓力和電阻的關系圖象，即可得出壓力和電阻的大小變化情況；
（3）先根據(jù)歐姆定律求出控制電路的總電阻，再根據(jù)電阻的串聯(lián)求出壓敏電阻的阻值，根據(jù)圖象查出此時的壓力，壓力和自身的重力相等，根據(jù)G=mg求出超載車的質(zhì)量；
解答：解：（1）根據(jù)題意，當光控開關受到某種顏色的光照，同時受到壓力時，由于壓敏電阻的電阻減小，所以電路中的電流值增大，由于電磁鐵的磁性將銜鐵吸下，此時電控照相機工作，所以電控照相機所在的電路應接通；當光控開關沒有受到這種顏色的光照射時，光控開關斷開，此時電磁鐵無磁性，銜鐵沒有被吸引，工作電路中的指示燈發(fā)光，此時指示燈所在的支路應該接通，如下圖所示：

（2）因為電控照相機要自動記錄違規(guī)闖紅燈的情景，所以光控開關應在接收到紅光時，自動閉合；
由乙圖可以看出，橫坐標是壓敏電阻所受的壓力值，縱坐標是電阻值，從圖中可以看出，當壓敏電阻所受壓力增大時，其電阻值減��；
（3）控制電路的總電阻：
R_總===100Ω，
壓敏電阻的阻值為：
R=R_總-R=100Ω-10Ω=90Ω，
查圖可知，當R=90Ω時，壓敏電阻所受的壓力F=4000N，
車的質(zhì)量：
m====400kg．
答：（1）電路圖如上圖所示；
（2）紅；減��；
（3）只有質(zhì)量超過400千克的車輛違規(guī)時才會被拍照記錄．
點評：本題考查了有關電磁繼電器的電路連接，首先要搞清電磁繼電器的工作原理，并搞清工作電路和控制電路；同時還考查了歐姆定律的應用，正確運用原理分析是此題的關鍵．