问题 问答题

有一种“闯红灯违法证据模拟记录器”如图甲.其工作原理: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,电磁继电器线圈电阻10Ω,当控制电路中电流大于0.06A时,衔铁被吸引.

(1)光控开关在接收到______光时,会自动闭合.

(2)质量大于或等于______kg的车辆违规时会被拍照记录.(g取10N/kg)

(3)要使质量较小的车闯红灯也能被拍下,可以在控制电路中与压敏电阻______一个电阻.(选填:“并联”或“串联”)

(4)如果某一路段要求时速不超过50km/h,当汽车先后通过两个线圈上方的时间间隔小于0.5s时,拍摄系统才会被激活而拍下超速汽车的照片(如丙图).则两个线圈之间的距离应设计为______m(保留到整数).

答案

(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)根据欧姆定律I=

U
R
,电路中的总电阻为:R=
U
I
=
6V
0.06A
=100Ω

压敏电阻的阻值为:R=100Ω-10Ω=90Ω

查图可知,当R=90Ω时,压敏电阻所受的压力F=4000N,

根据G=mg得:m=

G
g
=
F
g
=
4000N
10N/kg
=400kg;

(3)当压力F越小时,电阻R越大,如果再串联一个电阻,根据串联电路中的总电阻等于各串联电阻之和,则电路中的总电阻更大,电流会更小,达不到0.06A,电磁铁不能有效控制衔铁,则不能达到给违规车辆拍照的目的,因此需要并联.

(4)车速v=50km/h=50×

1
3.6
m/s=14m/s;

距离s=vt=14m/s×0.5s=7m;

故答案为:(1)红; (2)400; (3)并联; (4)7.

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