题目内容
4．小强知道在十字路口都装有红绿灯，提醒驾驶员不要违规行驶，否则会被自动记录器记下违规事件，于是爱动脑筋的小强设计了一种闯红灯违规证据模拟记录器，如图甲所示，拍摄照片记录机动车辆闯红灯时的情景．他设计的原理如下：当光控开关接收到某种颜色光时，开关自动闭合，且当压敏电阻受到车的压力，它的阻值变化（变化规律如图乙所示）引起电流变化到一定值时，继电器的衔铁就被吸下；光控开关未受到该种光照射自动断开，衔铁没有被吸引，工作电路中的指示灯发光．已知控制电路电压为6V，继电器线圈电阻R0=10Ω，当控制电路中电流大于0.06A时，衔铁被吸引．（g取10N/kg）
（1）要记录违规闯红灯的情景，光控开关应在接收到红光（填“红”、“绿”或“黄”）时，自动闭合．
（2）当车的质量大于125kg时，闯红灯违规时就会被自动记下违规记录．
（3）继电器线圈电阻R0在0.1s内由于发热所产生的热量为多少？
分析 （1）要记录违规闯红灯的情景，此时照相机需要工作，据此判断光控开关接收到何种颜色的光；
（2）先根据欧姆定律求出控制电路的总电阻，再根据电阻的串联求出压敏电阻的阻值，根据图象查出此时的压力，压力和自身的重力相等，根据G=mg求出超载车的质量；
（3）根据Q=W=I2Rt求出继电器线圈电阻R0在0.1s内由于发热所产生的热量．
解答 解：
（1）因为电控照相机要自动记录违规闯红灯的情景，所以光控开关应在接收到红光时，自动闭合．
（2）由欧姆定律得：
控制电路的总电阻R总=$\frac{U}{I}$=$\frac{6V}{0.06A}$=100Ω，
根据串联电路的总电阻等于各电阻之和可知：
压敏电阻的阻值为R=R总-R0=100Ω-10Ω=90Ω
查图可知，当R=90Ω时，压敏电阻所受的压力F=12500N，
由于F=G，则车的质量：
m=$\frac{G}{g}$=$\frac{12500N}{10N/kg}$=1250kg．
（3）继电器线圈电阻0.1s内由于发热所产生的热量：
Q0=W0=I2R0t=（0.06A）2×10Ω×0.1s=0.0036J．
答：（1）红．
（2）1250；
（3）继电器线圈电阻R0在0.1s内由于发热所产生的热量为0.0036J．
点评 本题考查了有关电磁继电器的相关知识，首先要搞清电磁继电器的工作原理，并搞清工作电路和控制电路；同时还考查了欧姆定律的应用，正确运用原理分析是此题的关键．
练习册系列答案
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（3）玲玲的爷爷在使用过程中发现电暖器两端的电压为198V，此时通过电暖器的电流多大？消耗的电功率多大（设电暖器电阻不变）？
| 凯迪BE-180台式电暖器 | |
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| 频率：50Hz | 电流：4A |
| 出厂日期：2013年5月18日 | 编号：030576 |
（1）这台电暖器的额定功率是多少？
（2）在额定电压下工作10h消耗的电能是多少？
（3）玲玲的爷爷在使用过程中发现电暖器两端的电压为198V，此时通过电暖器的电流多大？消耗的电功率多大（设电暖器电阻不变）？
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