Question

（2012?溧陽市模擬）小強知道在十字路口都裝有紅綠燈，提醒駕駛員不要違規(guī)行駛，否則會被自動記錄器記下違規(guī)事件，于是愛動腦筋的小強設計了一種闖紅燈違規(guī)證據(jù)模擬記錄器，如圖甲所示，拍攝照片記錄機動車輛闖紅燈時的情景．他設計的原理如下：當光控開關(guān)接收到某種顏色光時，開關(guān)自動閉合，且當壓敏電阻受到車的壓力，它的阻值變化（變化規(guī)律如圖乙所示）引起電流變化到一定值時，繼電器的銜鐵就被吸下；光控開關(guān)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R₀=10Ω，當控制電路中電流大于0.06A時，銜鐵被吸引．（g取10N/kg）

（1）要記錄違規(guī)闖紅燈的情景，光控開關(guān)應在接收到

紅

光（填“紅”、“綠”或“黃”）時，自動閉合．
（2）當車的質(zhì)量大于多少kg時，闖紅燈違規(guī)時就會被自動記下違規(guī)記錄．
（3）繼電器線圈電阻R₀在0.1s內(nèi)由于發(fā)熱所產(chǎn)生的熱量為多少？？

Answer 1

分析：（1）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(guān)接收到何種顏色的光；
（2）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；
（3）根據(jù)Q=W=I²Rt求出繼電器線圈電阻R₀在0.1s內(nèi)由于發(fā)熱所產(chǎn)生的熱量．

解答：解：
（1）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(guān)應在接收到紅光時，自動閉合．
故答案為：紅．
（2）控制電路的總電阻：
R_總=

U

I

=

6V

0.06A

=100Ω，
壓敏電阻的阻值為：
R=R_總-R₀=100Ω-10Ω=90Ω
查圖可知，當R=90Ω時，壓敏電阻所受的壓力F=12500N，
車的質(zhì)量：
m=

G

g

=

F

g

=

12500N

10N/kg

=1250kg；
答：當車的質(zhì)量大于1250kg時，闖紅燈違規(guī)時就會被自動記下違規(guī)記錄．
（3）繼電器線圈電阻0.1s內(nèi)由于發(fā)熱所產(chǎn)生的熱量：
Q₀=W₀=I²R₀t=（0.06A）²×10Ω×0.1s=0.0036J．
答：繼電器線圈電阻R₀在0.1s內(nèi)由于發(fā)熱所產(chǎn)生的熱量為0.0036J．

點評：本題考查了有關(guān)電磁繼電器的相關(guān)知識，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(guān)鍵．