Question

18．閱讀短文，回答問(wèn)題：
電動(dòng)自行車調(diào)速系統(tǒng)
常用電動(dòng)自行車調(diào)速系統(tǒng)主要由磁鐵、霍爾傳感器、控制器和開關(guān)K四部分組成．
霍爾傳感器是將磁信號(hào)轉(zhuǎn)變成電信號(hào)的裝置，它產(chǎn)生的電壓U₀隨磁場(chǎng)增強(qiáng)而增大．在轉(zhuǎn)動(dòng)電動(dòng)自行車手柄旋轉(zhuǎn)套時(shí)，旋轉(zhuǎn)套中磁鐵與固定在手柄中的霍爾傳感器的距離發(fā)生改變，使U₀發(fā)生變化．
控制器的作用是將自身產(chǎn)生的電壓U₁與霍爾傳感器的電壓U₀比較后，輸出控制電壓U_K，控制開關(guān)K的通斷，當(dāng)U₁小于U₀時(shí)，U_K=1V，圖甲中開關(guān)K閉合；U₁大于U₀時(shí)，U_K=0，K斷開．
正常行駛時(shí)，電動(dòng)自行車U₁的大小隨時(shí)間周期性變化，如圖乙，控制器輸出的U_K使開關(guān)交替通斷，每分鐘約一萬(wàn)次．當(dāng)U₀增大，每次開關(guān)K閉合與斷開時(shí)間的比值就增大，電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速也隨之增大．

（1）電動(dòng)自行車在行駛過(guò)程中主要的能量轉(zhuǎn)化情況與下列哪種相同？B
A．發(fā)電機(jī)     B．揚(yáng)聲器        C．話筒        D．電熱水壺
（2）當(dāng)控制電壓U_K=0時(shí)，電動(dòng)機(jī)中無(wú)（有/無(wú)）電流通過(guò)．
（3）如圖丙，將霍爾傳感器從條形磁鐵的S極附近水平移動(dòng)到N極附近．在此過(guò)程中，霍爾傳感器產(chǎn)生電壓的變化情況是先變小后變大．
（4）圖丁中折線A和直線B分別是U₁和U₀隨時(shí)間變化的關(guān)系圖線，則圖中的四個(gè)時(shí)刻中t₄時(shí)刻電動(dòng)車獲得動(dòng)力．
（5）當(dāng)電動(dòng)車在行駛過(guò)程中，轉(zhuǎn)動(dòng)手柄旋轉(zhuǎn)套后，車速增大，與轉(zhuǎn)動(dòng)前相比較，下列判斷正確的是：C．
A．電動(dòng)車蓄電池輸出功率變�。籅．霍爾傳感器產(chǎn)生的電壓U₀變��；
C．磁鐵與霍爾傳感器距離變�。籇．每次開關(guān)K閉合與斷開時(shí)間的比值變�。�

Answer 1

分析 （1）電動(dòng)機(jī)是利用通電線圈在磁場(chǎng)里受力運(yùn)動(dòng)的原理制成的．明確各選項(xiàng)所利用的原理可做出解釋；
（2）由材料判斷出U_K=1V時(shí)，開關(guān)的關(guān)閉狀態(tài)，即可知道電動(dòng)機(jī)中有無(wú)電流通過(guò)；
（3）根據(jù)霍爾傳感器從條形磁鐵的S極附近水平移動(dòng)到N極附近過(guò)程中，根據(jù)磁場(chǎng)的變化判斷出霍爾傳感器產(chǎn)生電壓變化；
（4）根據(jù)U₁和U₀的關(guān)系判斷開關(guān)的狀態(tài)，進(jìn)而判斷電動(dòng)車的運(yùn)動(dòng)情況；
（5）根據(jù)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速與每次K閉合與斷開時(shí)間的比值相對(duì)應(yīng)，先判斷時(shí)間的比值的變化，然后根據(jù)比值的變化判斷K閉合時(shí)間與斷開時(shí)間的長(zhǎng)短，進(jìn)而判斷U₀的變化．

解答 解：（1）電動(dòng)機(jī)是利用通電線圈在磁場(chǎng)里受力運(yùn)動(dòng)的原理制成的．
A、發(fā)電機(jī)是利用電磁感應(yīng)現(xiàn)象來(lái)工作的；
B、揚(yáng)聲器運(yùn)用了通電線圈在磁場(chǎng)里受力運(yùn)動(dòng)的原理制成的；
C、話筒是利用電磁感應(yīng)的原理，將聲信號(hào)轉(zhuǎn)化成電信號(hào)的；
D、電熱水壺是利用電流的熱效應(yīng)原理制成的；
故選B；
（2）由材料可知U_K=0，K斷開，電路中無(wú)電流通過(guò)；
（3）已知條形磁鐵的磁性是兩端最強(qiáng)，中間弱；則霍爾傳感器從條形磁鐵的S極附近水平移動(dòng)到N極附近過(guò)程中，根據(jù)磁場(chǎng)的磁性是由強(qiáng)變?nèi)�，然后由弱變�?qiáng)，所以根據(jù)U₀隨磁場(chǎng)增強(qiáng)而增大的特點(diǎn)可知霍爾傳感器產(chǎn)生電壓U₀變化是先變小后變大；
（4）當(dāng)U₁小于U₀時(shí)，U_K=1V，圖甲中開關(guān)K閉合，電動(dòng)車獲得動(dòng)力，圖象中的t₄時(shí)刻U₁小于U₀，電動(dòng)車獲得動(dòng)力；
（5）電動(dòng)車蓄電池的輸出功率是不變的，故A錯(cuò)誤；
正常行駛時(shí)，電動(dòng)自行車U₁的大小隨時(shí)間周期性變化示意是一定的，則K閉合時(shí)間變長(zhǎng)，即U₁小于U₀的時(shí)間段變長(zhǎng)，U_K=1V的時(shí)間變長(zhǎng)，U₀變大，故B錯(cuò)誤；
U₀隨磁場(chǎng)增強(qiáng)而增大，所以霍爾傳感器周圍的磁性變強(qiáng)，即與磁鐵的距離減小，故C正確；
電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速與每次K閉合與斷開時(shí)間的比值相對(duì)應(yīng)，電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速增大時(shí)，K閉合時(shí)間比斷開時(shí)間長(zhǎng)，則K閉合與斷開時(shí)間的比值變大；故D錯(cuò)誤．
故答案為：（1）B；（2）無(wú)；（3）先變小后變大；（4）t₄；（5）C．

點(diǎn)評(píng) 本題是信息閱讀題，需要學(xué)生從材料中找出每項(xiàng)需要的數(shù)據(jù)和變化規(guī)律，然后根據(jù)規(guī)律分析判斷得出．