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【题目】电梯为居民上下楼带来便利,但出于安全考虑,需要设置超载自动报警系统,学校科技小组为某电梯设计了一个由压敏电阻控制的超载报警系统,电路如图所示,电源电压为12V,电阻箱最大阻值为999.9Ω,滑动变阻器的最大阻值为1000Ω。报警器通过的电流达到10mA时立即报警,电梯停止运行,压敏电阻R的阻值随其所受压力F的变化情况如表格所示,其中压力F等于电梯所载物体的重力。(g10N/kg

压力F/N

0

2000

4000

6000

8000

10000

12000

电阻Rx

250

240

230

220

210

200

190

1)当电梯所载物体的重力为8000N时,压敏电阻Rx的阻值为__Ω

2)报警装置恰好报警时,电路消耗的总功率为__W

3)要求电梯承载质量达到600kg时立即报警,可按照下列步骤调试此报警系统:

①开关闭合前,将滑动变阻器的滑片P移至b端,将电阻箱调到一定的阻值,这一阻值为__Ω

②将开关S1闭合、S2断开,调节滑动变阻器的滑片P,直至报警器报警;

③保持滑动变阻器的滑片P位置不变,将__,警系统调试完毕,即可正常使用;

4)通过进一步调节报警系统电路,可使电梯最大承载质量达到__kg

5)报警电路使用久了,若其灵敏程度降低(即触发报警的电流变大),为了仍能精准报警,可采取的措施是__

【答案】210 0.12 220 S1断开、S2闭合 1000 滑动变阻器的滑片向b端移动

【解析】

(1)[1]由表中数据,当电梯所载物体的重力为8000N时,压敏电阻Rx的阻值为210Ω

(2)[2]由题知,电源电压为12V,报警器通过的电流达到10mA时立即报警,则报警电路消耗的总功率为:

(3)[3]电梯承载质量达到600kg时,其压力

由表中数据知,压敏电阻受到的压力为6000N时,其阻值为:RX=220Ω,故开关闭合前,将滑动变阻器的滑片P移至b端,将电阻箱调到一定的阻值,这一阻值为220Ω

②将开关S1闭合、S2断开,调节滑动变阻器的滑片P,直至报警器报警;

[4]保持滑动变阻器的滑片P位置不变,将S1断开,S2闭合,警系统调试完毕,即可正常使用;

(4)[5]报警时电路中的最小电流是

由欧姆定律可得,此时报警电路的总电阻为:

滑动变阻器的最大阻值为1000Ω,由串联电阻的规律,压敏电阻最小为:

由表中数据知,可使电梯最大载重达到10000N,最大质量

(5)[6]报警电路使用久了,若其灵敏程度降低(即触发报警的电流变大),要使电流变小,由欧姆定律,应增大电阻的电阻,根据串联电阻的规律,故可采取的措施是:滑动变阻器的滑片向b端移动。

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2)改成正确的电路连接后,移动滑动变阻器的滑片,当电压表示数为4.5V时。电流表示 数如图乙,电流表的示数为_____A,小灯泡额定功率的测量值_____W

3)若该小灯泡被烧坏了,断开开关后(滑动变阻器滑片位置不变),物理小组用规格为“4.5V1.5W”的小灯泡替换已烧坏小灯泡。当再闭合开关后,该小灯泡的功率_____(选 填“大于”、“小于”或“等于”)1.5W,为使其两端电压达到额定电压,应让滑动変阻器的滑片_____(选填“位置不变”“向A端移动”或“向B端移动”)。

4)小华打算增加一个阻值为10Ω的电阻 R0,只利用一只电表,通过简单操作(开关 S 接“a”、“b”各一次)来测量小灯泡的额定功率。如下图丙、丁是她设计的两种不同方案的电路图。则以下判断正确的是_____(填字母)。

A.两种方案都能 B.两种方案都不能

C.丙方案能,丁方案不能 D.丙方案不能,丁方案能。

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