Question

【题目】【2016·温州卷】如图甲是小明制作的防盗报警装置示意图，其中工作电路电源电压U1=6V，指示灯L的额定电压UL=2．5V，定值电阻R0=350Ω；控制电路电源电压U2=1．5V，磁敏电阻Rx的阻值随其所处位置磁场强度的变化关系如图乙所示，当窗户分别处在轨道A、B、C处时，磁敏电阻Rx所处位置的磁场强度分别为a、b、c。闭合开关S1和S2后，当窗户关闭时，指示灯亮，蜂鸣器不工作；当窗户打开一定程度时，指示灯熄灭，蜂鸣器发出警报声。

（1）将窗户移到A点时，窗户关闭。闭合开关S1，指示灯L正常发光，求此时指示灯L消耗的电功率。（写出计算过程）

（2）已知电磁铁线圈中的电流达到3毫A时，电磁铁的衔铁刚好被吸下，指示灯L熄灭，蜂鸣器开始报警。现移动滑动变阻器RP的滑片，使其接入电路的阻值为其最大阻值的2/3，当窗户移至轨道B点位置时，蜂鸣器恰好开始报警。若要求窗户移至轨道C点位置时才开始报警，此时能否通过调节滑动变阻器的阻值来实现？请通过计算加以说明。（写出计算过程，电磁铁线圈电阻忽略不计）

Answer 1

【答案】（1）0．025W；（2）无法通过调节滑动变阻器阻值来实现。

【解析】

（1）当指示灯L正常发光时，指示灯两端电压UL=2．5V，所以，R0两端的电压U0=U1－UL=6V－2．5V=3．5V，I0=U0/R0=3．5V/350Ω=0．01A，IL=I0=0．01APL=ULIL=2．5V×0．01A=0．025W；（2）当窗户移至B点时，据图可知，Rx=400Ω，此时，I=0．003A，2/3Rp=U2/I－Rx=1．5V/0．003A－400Ω=100Ω，所以滑动变阻器的最大阻值Rp=150Ω；当窗户移至C点时，据图可知，R’x=300Ω，若蜂鸣器刚好报警，控制电路中电流为0．003A，此时滑动变阴器接入电路的有效阻值为：R’p=U2/I－R’x=1．5V/0．003A－300Ω=200Ω>150Ω，所以当滑动变阻器阻值调节到最大值时，窗户还未移至C点，控制电路中的电流已大于0．003A，蜂鸣器已报警，因此无法通过调节滑动变阻器阻值来实现。