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1 . 电梯是一种用于多层建筑乘人或载物的运输工具。电梯的结构示意图如图甲所示。电梯轿厢和配重分别挂在主电动机的两侧,在电梯空载时,轿厢总重和配重的重力相等。为了安全,电梯设置了超载自动报警系统,工作原理如图乙所示,压力传感器器面置于轿厢内部地面,其电阻R与所受人或货物对它的压力F的关系如图丙所示,线圈阻值可忽略。当电流大于0.08A时,启动警报系统,同时无论如何按压运行控制器,电动机均不转动。(1)电梯的载重量越大,压力传感器的电阻越_____ ,电磁铁的磁性越_____ ;
(2)当电梯空载时,R0与R的电压之比为1︰3,当电梯的载重量为4000N时,电路中的电流为0.04A,则低压控制电路的电源电压是_____ ;
(3)计算出该电梯的最大载重量为_____ 。
(2)当电梯空载时,R0与R的电压之比为1︰3,当电梯的载重量为4000N时,电路中的电流为0.04A,则低压控制电路的电源电压是
(3)计算出该电梯的最大载重量为
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2 . 如图甲所示是只有加热、保温两个挡位的电热水器的简化电路图。控制电路电源电压U1恒定,R0为定值电阻,Rt是用来检测水温的热敏电阻,其阻值随温度变化关系如图乙所示,电磁继电器线圈电阻不计。工作电路电源电压U2=220V,定值电阻R1=22Ω,R2=198Ω。当电磁继电器线圈的电流I≤8mA时,衔铁上弹与触点a接通;当电磁继电器线圈的电流I≥10mA时,衔铁被吸下与触点b接通。闭合开关S,求:
(1)衔铁上弹与触点a接通时,此时电热水器处于_____________ (选填“加热”或“保温”)挡;
(2)电热水器加热挡时,工作电路的电流;____
(3)电热水器保温挡时,工作电路的电功率;____
(4)小明想要设置该电热水器水温的变化范围为40℃~75℃,则R0的阻值为多少?____
(1)衔铁上弹与触点a接通时,此时电热水器处于
(2)电热水器加热挡时,工作电路的电流;
(3)电热水器保温挡时,工作电路的电功率;
(4)小明想要设置该电热水器水温的变化范围为40℃~75℃,则R0的阻值为多少?
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3 . 随着城市化的发展,城区内出现了越来越多的高层住宅楼,人们乘坐电梯上下楼。为了安全起见、电梯都设置超载自动报警系统,其内部构造如图甲所示。控制电路的电源电压,定值电阻,压敏电阻的阻值随压力F大小的变化关系如图乙所示。当控制电路中的电流达到0.03A时,电梯发出超载警报。电梯底架自重和电磁铁线圈的阻值忽略不计。
(1)图甲中的整个电路装置中,联系控制电路与工作电路的电器元件叫做______ 。根据图乙分析,当电梯乘坐人数增多时,图甲中电磁铁的磁性______ (选填“增强”“减弱”或“不变”);
(2)当电梯内的人总质量为600kg时,控制电路中的电流是多少?( ) (g取10N/kg)
(3)电梯最多可搭载的乘客质量是多大?( )
(1)图甲中的整个电路装置中,联系控制电路与工作电路的电器元件叫做
(2)当电梯内的人总质量为600kg时,控制电路中的电流是多少?
(3)电梯最多可搭载的乘客质量是多大?
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4 . 出于安全考虑,电梯都装有超载自动报警系统,其工作原理如图甲所示。已知控制电路电源电压,保护电阻,电阻式压力传感器(压敏电阻)的阻值随压力大小变化如图乙所示。出厂预设电梯载重超过时报警,此时触点与触点接触,电铃响。(电梯底架自重和电磁铁线圈的阻值都忽略不计)
(1)开关闭合,电磁铁的上端是_____ 极;
(2)控制电路的电流达______ A时,电铃报警;
(3)当电梯刚好超载时,整个控制电路10s内产生的热量为多少?( )
(4)某小型电梯也安装了该报警系统,但要求在电梯载重达到700kg时就报警。请通过计算说明该如何进行改进?( )
(1)开关闭合,电磁铁的上端是
(2)控制电路的电流达
(3)当电梯刚好超载时,整个控制电路10s内产生的热量为多少?
(4)某小型电梯也安装了该报警系统,但要求在电梯载重达到700kg时就报警。请通过计算说明该如何进行改进?
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5 . 物理兴趣小组设计了机动车闯红灯抓拍电路如图甲所示。其中光敏开关S当红灯亮时闭合,绿灯亮时断开,R1为定值电阻,R为压敏电阻且放在地面上,电路其他部分放置在高杆上,当红灯亮时,如果有车辆闯红灯,则会从压敏电阻R上通过,当电流达到某一值时,电磁铁将衔铁吸下,相机启动装置启动,相机拍照,在控制电路中,选用的电源电压为12V,压敏电阻R的阻值随压力变化的对应关系如图乙所示。请回答下列问题:(1)当红灯亮时,若有车经过,压敏电阻R阻值 ___________ ,通过通电螺线管的电流 ___________ (两空均选填“增大”或“减小”);开关S闭合后,电磁铁上端是 ___________ 极。
(2)该小组经过测试,发现当控制电路电流达到0.1A时,电磁铁可将衔铁吸下来,若要使该拍照装置能在通过的车辆质量大于或等于400kg时启动,选用的定值电阻R1是___________ Ω。
(3)每天违规的人很少,因压敏电阻阻值变化引起的控制电路消耗的电功率的变化忽略不计。若每天红灯亮5h,控制电路每天消耗___________ J的电能。
(4)若要使该拍照装置在通过的车辆质量大于或等于550kg时才启动,定值电阻R1的阻值应该___________ (选填“增大”或“减小”)。
(2)该小组经过测试,发现当控制电路电流达到0.1A时,电磁铁可将衔铁吸下来,若要使该拍照装置能在通过的车辆质量大于或等于400kg时启动,选用的定值电阻R1是
(3)每天违规的人很少,因压敏电阻阻值变化引起的控制电路消耗的电功率的变化忽略不计。若每天红灯亮5h,控制电路每天消耗
(4)若要使该拍照装置在通过的车辆质量大于或等于550kg时才启动,定值电阻R1的阻值应该
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6 . 小华设计的电热恒温箱原理电路如图甲所示,热敏电阻R阻值随温度变化的图线如图乙所示。闭合开关S1、S2,开始时触点A与B接触,工作电路开始加热。当电磁铁线圈中电流I ≥60mA时衔铁被吸合,使触点A改与C接触,工作电路切换为保温状态;当锅内温度低于60°C时,线圈中电流I <60mA衔铁被释放,触点A再次与B接触。已知工作电路电压U1=220V,R2=440Ω,保温时功率为100W,线圈电阻不计。
(1)温度升高,热敏电阻阻值__________ , 电磁铁线圈中电流__________ (均选填“变大”、“变小”或“不变”);
(2)在工作电路中接入一只指示灯(电阻很大,对电路的影响可忽略),要求其仅在保温状态时发光,应将其与______ (选填“R1”、“R2”)并联;
(3)求工作电路加热时消耗的电功率;( )
(4)若该电热恒温箱设定的最高温度为90°C,求定值电阻R0的阻值;( )
(5)为能调低箱内最低温度,又保持箱内最高温度不变,以下调节方案中,可行的有__________ 。
A.增大U2 B.增大R0 C. 减小U2 D.减小R0
(1)温度升高,热敏电阻阻值
(2)在工作电路中接入一只指示灯(电阻很大,对电路的影响可忽略),要求其仅在保温状态时发光,应将其与
(3)求工作电路加热时消耗的电功率;
(4)若该电热恒温箱设定的最高温度为90°C,求定值电阻R0的阻值;
(5)为能调低箱内最低温度,又保持箱内最高温度不变,以下调节方案中,可行的有
A.增大U2 B.增大R0 C. 减小U2 D.减小R0
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7 . 车辆超载是造成公路桥梁损坏的重要原因,因此限制车辆超载有着重要意义。
某物理兴趣小组设计了一个“汽车超载记录器”原理图,如图甲。图中使用了一个水平杠杆OAB,O为支点,OA:AB=1:9。R为压敏电阻,其所受压力与电阻的关系如图乙所示。已知变阻器R1规格为“50;2A”,电磁继电器线圈电阻忽略不计,当通过线圈的电流达到0.1A时,电磁继电器的衔铁被吸下。(1)检测时,杠杆A点受到压力与压杆对压敏电阻压力之比为________ ;
(2)将图甲连接完整。要求:未超载,绿灯亮;超载,红灯亮,拍照,记录违法行为,红灯与相机需独立工作_________ ;
(3)在某路段限重20t。当车辆刚好达20t时,压敏电阻阻值为________ ,计算可知此时控制电路电压U的取值范围是_________ ;
(4)若给控制电路提供了恒为5V的电压,其他条件不变的情况下,则该报警器能设置的最低限载是________ t;
(5)某些主干道抗压能力较好,允许通行质量更大车辆,需适当调高限载,下列措施不可行的是________ 。
A.适当增大R1阻值 B.将A点向左移
C.适当减小控制电路电源电压 D.将B点向左移
某物理兴趣小组设计了一个“汽车超载记录器”原理图,如图甲。图中使用了一个水平杠杆OAB,O为支点,OA:AB=1:9。R为压敏电阻,其所受压力与电阻的关系如图乙所示。已知变阻器R1规格为“50;2A”,电磁继电器线圈电阻忽略不计,当通过线圈的电流达到0.1A时,电磁继电器的衔铁被吸下。(1)检测时,杠杆A点受到压力与压杆对压敏电阻压力之比为
(2)将图甲连接完整。要求:未超载,绿灯亮;超载,红灯亮,拍照,记录违法行为,红灯与相机需独立工作
(3)在某路段限重20t。当车辆刚好达20t时,压敏电阻阻值为
(4)若给控制电路提供了恒为5V的电压,其他条件不变的情况下,则该报警器能设置的最低限载是
(5)某些主干道抗压能力较好,允许通行质量更大车辆,需适当调高限载,下列措施不可行的是
A.适当增大R1阻值 B.将A点向左移
C.适当减小控制电路电源电压 D.将B点向左移
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8 . 为了安全,交警部门强行推出了“电子眼”,通过拍照片来记录机动车闯红灯的情况。物理兴趣小组的同学对机动车闯红灯抓拍系统很感兴趣,在实践课上展开了研究。
【任务一】研究信号灯电路连接情况
交通路口一般有多组信号灯,每一组信号灯由红、黄、绿三盘灯组成,正常工作情况下,任何时刻必有一盏灯点亮。请完成一组信号灯模拟电路的连接___________ 。【任务二】研究闯红灯违规证据记录器的工作原理
(1)如图所示,当光控开关接收到___________ 光时,光控开关自动闭合,且当压敏电阻受到车的压力,它的阻值变化引起电流变化到一定值时,电磁继电器的衔铁就被吸下,工作电路中的___________ 工作,拍摄违规车辆。(2)如图为压敏电阻R的阻值随受到车的压力变化而变化的图象,若控制电路电压为8V,电磁继电器中电磁铁线圈电阻为10Ω,当控制电路中电流大于或等于0.08A时,衔铁被吸引,则只有质量超过______________________ kg的车辆违规时才会被拍照记录(g取10N/kg)。【任务三】优化闯红灯违规证据记录器
要使质量较小的车闯红灯也能被拍下,你的办法有___________ (填序号)。
①提高控制电路电源电压
②降低控制电路电源电压
③用一定阻值电阻与压敏电阻串联
④用一定阻值电阻与压敏电阻并联。
【任务一】研究信号灯电路连接情况
交通路口一般有多组信号灯,每一组信号灯由红、黄、绿三盘灯组成,正常工作情况下,任何时刻必有一盏灯点亮。请完成一组信号灯模拟电路的连接
(1)如图所示,当光控开关接收到
要使质量较小的车闯红灯也能被拍下,你的办法有
①提高控制电路电源电压
②降低控制电路电源电压
③用一定阻值电阻与压敏电阻串联
④用一定阻值电阻与压敏电阻并联。
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9 . 下水道是一种城市公共设施,是城市排除污水和雨水的地下通道。由于下水道井盖破损、丢失引发的事故时有发生。为了避免事故发生,人们设计了多种井盖缺失自动警示装置。(1)小明设计的自动警示装置如图1所示。当井盖丢失时井盖上方没有了压力,弹簧将贴有反光贴的警示标志弹起,起到警示作用。该装置是一个______ (选填“省力”或“费力”)杠杆。因为灯光照射到标志牌上会发生______ (填“反射”或“折射”),所以夜晚人们也能看到警示标志;
(2)小丽设计的自动警示装置简易电路如图2所示。在井口安装一环形LED灯带L,井盖相当于开关S,正常情况下(S闭合)灯L不发光,一旦井盖丢失(S断开)灯L即亮起,以警示行人。请你按题意把图2所示电路连接完整;________
(3)如图2所示,开关S闭合时,电磁铁的上端为______ 极;
(4)生活中许多事例与排污井盖有关,下列相关说法正确的有______ 和______ 。(填序号)
①车辆碾压松动井盖发出的噪声是物体振动产生的
②骑自行车的人掉入无盖下水井,人会受到惯性作用而摔伤
③寒冬,小狗用舌头舔地上铁质井盖,舌头被粘住是凝固现象
(2)小丽设计的自动警示装置简易电路如图2所示。在井口安装一环形LED灯带L,井盖相当于开关S,正常情况下(S闭合)灯L不发光,一旦井盖丢失(S断开)灯L即亮起,以警示行人。请你按题意把图2所示电路连接完整;
(3)如图2所示,开关S闭合时,电磁铁的上端为
(4)生活中许多事例与排污井盖有关,下列相关说法正确的有
①车辆碾压松动井盖发出的噪声是物体振动产生的
②骑自行车的人掉入无盖下水井,人会受到惯性作用而摔伤
③寒冬,小狗用舌头舔地上铁质井盖,舌头被粘住是凝固现象
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综合题
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较难(0.4)
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解题方法
10 . 第五代战斗机“歼-20”作为中国第五代战斗机,融合了全球优秀战斗机的特点,具备了很强的隐形性能、机动性能等。“歼-20”表面平滑,机翼的外形做成流线型,飞机先进的光传操纵系统,以光纤作为媒介传输信号,可随时保证飞机与地面的联系。“歼-20”配备了大功率雷达,为解决散热问题,采用了新一代液体冷却系统。该飞机最大航行速度达800m/s,推重比为0.5.推重比是指飞机以最大速度巡航时的牵引力与最大起飞重力的比值。飞机航行时所受阻力的大小与速度的关系见表:
(1)光传操纵系统中的传输媒介是___________ (选填“导体”、“绝缘体”或“半导体”);飞机在跑道上滑行时,地面对飞机的支持力___________ (大于、小于或等于)飞机的重力。
(2)根据表格分析,阻力f与速度v的关系式为___________ ,若飞机以最大速度巡航时,该飞机的最大起飞重力为___________ N;
(3)为保证飞行安全,当飞机降低到一定高度时开启警示灯。如图乙所示是某同学为飞机设计的模拟电路(电源电压恒定),图丙是压敏电阻R随离地高度h的变化曲线。当飞机降落,离地面450m时,开关S自动闭合,警示灯亮起,灵敏电流计的示数为0.02A;飞机离地面400m时,灵敏电流计的示数为0.04A;当高度降到150m,警示灯开始闪烁。则应将压敏电阻串联在图乙电路中的___________ (选填“A”或“B”)位置,另一个位置接高度计(灵敏电流计)。当警示灯在闪烁的过程中较亮时,电路消耗的电功率是___________ W(电磁铁线圈、衔铁、触点的电阻不计,警示灯的电阻不变)。
速度v(m/s) | 100 | 200 | 300 | 400 | 500 |
阻力f(×104N) | 0.3 | 1.2 | 2.7 | 4.8 | 7.5 |
(2)根据表格分析,阻力f与速度v的关系式为
(3)为保证飞行安全,当飞机降低到一定高度时开启警示灯。如图乙所示是某同学为飞机设计的模拟电路(电源电压恒定),图丙是压敏电阻R随离地高度h的变化曲线。当飞机降落,离地面450m时,开关S自动闭合,警示灯亮起,灵敏电流计的示数为0.02A;飞机离地面400m时,灵敏电流计的示数为0.04A;当高度降到150m,警示灯开始闪烁。则应将压敏电阻串联在图乙电路中的
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