题目内容
为判断短跑比赛是否抢跑,某兴趣小组设计了如图“抢跑自动指示”电路。其工作原理是:当运动员蹲在起跑器上后,先闭合S;发令时闭合S1,发令指示灯亮;运动员起跑后,装在起跑器上的压敏电阻R0因受到压力减小,其电阻改变,电磁铁线圈中的电流明显变大,S2被吸引而闭合,起跑器指示灯亮。若起跑器指示灯比发令指示灯先亮,表示运动员抢跑。
(1)当S1处于断开状态时,闭合S,若压敏电阻阻值变小,电磁铁的磁性强弱如何变化?
(2)已知发令控制电路电源电压U=6伏,电磁铁线圈的电阻不计。若运动员起跑后,压敏电阻R0的阻值为30欧,S和S1仍处于闭合状态,电磁铁线圈中的电流为0.25安,计算此时发令指示灯的功率。
(3)压敏电阻通常有两种类型:A. 阻值随压力增大而增大; B. 阻值随压力增大而减小。则该模型的压敏电阻应选择哪种类型,结合电路简要说明理由: 。
(1)变强;(2)0.3W;(3)选A,S处于闭合状态时,当运动员起跑后对压敏电阻的压力减小,起跑指示灯要亮,S2要被吸引,电磁铁的磁性要增强,通过线圈的电流应变大,压敏电阻阻值要减小,所以压敏电阻受到的压力减小时其电阻值也减小。
解析试题分析:(1)当S1处于断开状态时,闭合S,压敏电阻R0与电磁铁串联,若压敏电阻阻值变小,电源电压不变情况下,由欧姆定律知通过电路的电流增大,电磁铁的磁性随电流的增大而增强;(2)发令控制电路电源电压U=6伏,电磁铁线圈的电阻不计,则R0与灯泡串联。若运动员起跑后,压敏电阻R0的阻值为30欧,则通过R0的电流I0=U/R0=6V/30Ω=0.2A;S和S1仍处于闭合状态,电磁铁线圈中的电流为0.25A,即通过灯泡的电流IL=I-I0=0.25A-0.2A=0.05A;此时发令指示灯的功率P=UIL=6V×0.05A=0.3W。(3)选A,S处于闭合状态时,当运动员起跑后对压敏电阻的压力减小,起跑指示灯要亮,S2要被吸引,电磁铁的磁性要增强,通过线圈的电流应变大,压敏电阻阻值要减小,所以压敏电阻受到的压力减小时其电阻值也减小。
考点:电磁继电器;欧姆定律;
某同学想探究通过铅笔芯的电流与其两端电压的关系,设计了如图所示的电路。选用的器材有:阻值约为4Ω的2B铅笔芯一根,两节干电池组成的电池组,0~0.6A的电流表,0~3V的电压表,滑动变阻器(10Ω 2A),开关,导线等。
(1)该同学根据电路图连接电路,在闭合开关前应将滑动变阻器的滑片P移到 ________端(选填“a”或“b")。
(2)闭合开关后,两电表的指针都发生了偏转,但无论怎样移动滑片,两电表的示数均保持不变且都在量程范围内,则产生故障的原因是____________________。
(3)排除故障后,该同学移动滑动变阻器的滑片,将获得的几组数据记录在下表中。当采集第三组数据时,电流表指针的偏转情况如图所示,此时电流表的示数为 A。
实验序号 | ① | ② | ③ | ④ | ⑤ |
U/V | 0.4 | 0.8 | 1.2 | 1.6 | 2.0 |
I/A | 0.1 | 0.18 | | 0.38 | 0.48 |
(5)请根据表格中的五组数据在给定的坐标纸上画出铅笔芯的I—U图线。
(6)由画出的图线可知,通过铅笔芯的电流与其两端电压的关系为: 。