Question

小敏設(shè)計了一種“闖紅燈違規(guī)證據(jù)模擬記錄器”，如圖甲，拍攝照片記錄機動車輛闖紅燈時的情景．
工作原理：當(dāng)光控開關(guān)接收到某種顏色光時，開關(guān)自動閉合，且當(dāng)壓敏電阻受到車的壓力，它的阻值變化引起電流變化到一定值時，繼電器的銜鐵就被吸下，工作電路中的電控照相機工作，拍攝違規(guī)車輛．光控開關(guān)未受到該種光照射自動斷開，銜鐵沒有被吸引，工作電路中的指示燈發(fā)光．
回答下列問題：
（1）根據(jù)工作原理，將電路連接完整．

（2）要記錄違規(guī)闖紅燈的情景，光控開關(guān)應(yīng)在接收到

 

光（填“紅”、“綠”或“黃”）時，自動閉合．
（3）由圖乙可知，壓敏電阻R的阻值隨受到壓力的增大而

 

．
（4）已知控制電路電壓為6V，繼電器線圈電阻10歐，當(dāng)控制電路中電流大于0.06安時，銜鐵被吸引．通過計算說明，只有質(zhì)量超過多少千克的車輛違規(guī)時才會被拍照記錄．（取g=10N/kg）

Answer 1

分析：（1）要解決此題，需要掌握電磁繼電器的工作原理，電磁繼電器中最主要的部分就是電磁鐵，它是靠電磁鐵的原理來工作的．電磁繼電器的電路可分為控制電路和工作電路兩部分，當(dāng)控制電路接通時，電磁鐵有磁性，吸引銜鐵；當(dāng)電磁鐵無磁性時，銜鐵在彈簧的作用下被拉起．
要解決此題，同時要掌握歐姆定律的內(nèi)容，知道當(dāng)壓敏元件受到的壓力增大時，它的電阻減小，電路中的電流會增大．
（2）要解決此題，需要搞清當(dāng)出現(xiàn)哪種顏色的燈時，照相機需要工作．
（3）要解決此題，需要會分析壓力和電阻的關(guān)系圖象，同時觀察壓力和電阻的大小變化情況．
（4）要解決此題，需要掌握歐姆定律，首先根據(jù)電流值和電壓值求出所需的總電阻．后根據(jù)串聯(lián)電阻的知識求出壓敏電阻的阻值，根據(jù)圖象查出此時的壓力，從而計算出車輛的質(zhì)量．

解答：解：（1）根據(jù)題意，當(dāng)光控開關(guān)受到某種顏色的光照，同時受到壓力時，由于壓敏電阻的電阻減小，所以電路中的電流值增大，由于電磁鐵的磁性將銜鐵吸下，此時電控照相機工作，所以電控照相機所在的電路應(yīng)接通；當(dāng)光控開關(guān)沒有受到這種顏色的光照射時，光控開關(guān)斷開，此時電磁鐵無磁性，銜鐵沒有被吸引，工作電路中的指示燈發(fā)光，此時指示燈所在的支路應(yīng)該接通．
故答案為：
（2）因為電控照相機要自動記錄違規(guī)闖紅燈的情景，所以光控開關(guān)應(yīng)在接收到紅光時，自動閉合．
故答案為：紅．
（3）由乙圖可以看出，橫軸是壓敏電阻所受的壓力值，縱軸是電阻值，從圖中可以看出，當(dāng)壓敏電阻所受壓力增大時，其電阻值減小．
故答案為：減�。�
（4）根據(jù)歐姆定律I=

U

R

電路中的總電阻為：R_總=

U

I

=

6V

0.06A

=100Ω
壓敏電阻的阻值為：R=100Ω-10Ω=90Ω
查圖可知，當(dāng)R=90Ω時，壓敏電阻所受的壓力F=4000N，
根據(jù)G=mg得：m=

G

g

=

F

g

=

4000N

10N/kg

=400kg
答：只有質(zhì)量超過400千克的車輛違規(guī)時才會被拍照記錄．

點評：此題考查了有關(guān)電磁繼電器的電路連接，首先要搞清電磁繼電器的工作原理，并搞清工作電路和控制電路．同時還考查了歐姆定律的應(yīng)用．