Question

17．为判断短跑比赛时是否抢跑，某兴趣小组设计了如题图“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，其阻值改变，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，电磁铁的磁性增强（填“增强”、“减弱”或“不变”）．电磁铁左端为S（填“N”或“S”）极．
（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，电磁铁线圈中电流为0.25安，则此时发令指示灯的功率为0.3W．
（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A（填“A”或“B”）类型，结合电路简要说明理由：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．

Answer 1

分析 （1）通过电磁铁的电流越大，电磁铁磁性越强，通过电磁铁的电流越小，电磁铁磁性越弱．
电磁铁的N极和S极通过安培定则进行判断：用右手握住螺线管，四指指向电流的方向，大拇指所指的方向是电磁铁的N极；
（2）由欧姆定律求出通过压敏电阻的电流，然后应用并联电路特点求出通过指示灯的电流，最后由P=UI 求出指示灯的功率；
（3）根据图示控制电路与工作电路分析答题．

解答 解：
（1）当S₁处于断开状态时，闭合S，若压敏电阻阻值变小，电路中的电流变大，通过电磁铁的电流变大，电磁铁磁性变强．
电流从电磁铁的右端流入，从电磁铁的左端流出，根据安培定则可知，电磁铁的右端是N极，左端是S极．
（2）通过压敏电阻的电流：I₀=$\frac{U}{{R}_{0}}$=$\frac{6V}{30Ω}$=0.2A，
通过灯泡的电流：I_L=I-I₀=0.25A-0.2A=0.05A，
灯泡功率：P_L=UI_L=6V×0.05A=0.3W；
（3）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，起跑指示灯亮，S₂要被吸引，电磁铁磁性要增强，通过线圈的电流应变大，因此通过压敏电阻的电流应变大，压敏电阻阻值要减小，所以压敏电阻受到的压力减小时其阻值也减小，应选A类型的压敏电阻．
故答案为：
（1）增强；S；
（2）0.3；
（3）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．

点评 通过电磁铁的电流越大，电磁铁磁性越强，分析清楚电路结构、应用并联电路特点、欧姆定律、电功率公式即可正确解题．