题目内容

1．阅读短文，回答问题：
电动自行车是如何调速的
常用电动自行车调速系统主要由磁铁、霍尔传感器、控制器和开关K四部分组成．
霍尔传感器是将磁信号转变成电信号的装置，它产生的电压U0随磁场增强而增大．在转动电动自行车手柄旋转套时，旋转套中磁铁与固定在手柄中的霍尔传感器的距离发生改变，使U0发生变化．
控制器的作用是将自身产生的电压U1与霍尔传感器的电压U0比较后，输出控制电压UK，控制开关K的通断，当U1小于U0时，UK=1V，图甲中开关K闭合；U1大于U0时，UK=0，K断开．
正常行驶时，电动自行车U1的大小随时间周期性变化，如图乙所示，控制器输出的UK使开关交替通断，每分钟约一万次．U0不同，每次开关K闭合与断开时间的比值就不同，电动机的转速与每次K闭合与断开时间的比值相对应．

（1）控制电压UK=1V时，电动机中有（有/无）电流通过．
（2）如图丙所示，将霍尔传感器从条形磁铁的S极附近水平移动到N极附近．在此过程中，霍尔传感器产生电压的变化情况是先减小后增大．
（3）U1的变化周期T约为B．
A．6×10-6s　　　B．6×10-3s　　　　C．6×10-2s　　　　D．6×10-1s
（4）图丁中折线A和直线B分别是U1和U0随时间变化的关系图线，在图戊中画出UK随时间变化的关系图线．

分析 （1）由材料判断出UK=1V时，开关的关闭状态，即可知道电动机中有无电流通过．
（2）根据霍尔传感器从条形磁铁的S极附近水平移动到N极附近过程中，根据磁场的变化判断出霍尔传感器产生电压U0变化．
（3）已知控制器输出的UK使开关交替通断，每分钟约一万次，根据T=$\frac{t}{n}$计算U1的变化周期T．
（4）先根据U1与U0大小比较，得出输出控制电压UK，在图戊中即可画出UK随时间变化的关系图线．

解答 解：（1）由材料可知UK=0，K断开，则UK=1V时，开关K闭合，即电动机工作，有电流通过．
（2）已知条形磁铁的磁性是两端最强，中间弱；则霍尔传感器从条形磁铁的S极附近水平移动到N极附近过程中，根据磁场的磁性是由强变弱，然后由弱变强，所以根据U0随磁场增强而增大的特点可知霍尔传感器产生电压U0变化是先减小后增大．
（3）已知控制器输出的UK使开关交替通断，每分钟约一万次，则变化周期T=$\frac{t}{n}$=$\frac{60s}{10000}$=6×10-3s，故选B．
（4）∵当U1小于U0时，UK=1V，U1大于U0时，UK=0．
∴在0～t1、t2～t3、t4～t5、t6～3T内，UK=1．
在t1～t2、t3～t4、t5～t6内，UK=0．
则UK随时间变化的关系图线如下图：

故答案为：（1）有；（2）先减小后增大；（3）B；（4）如上图．

点评 本题是信息阅读题，需要学生从材料中找出每项需要的数据和变化规律，然后根据规律分析判断得出．

练习册系列答案
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10．阅读短文，回答问题；
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