Question

小敏設計了一種“闖紅燈違規證據模擬記錄器”，如圖甲，拍攝照片記錄機動車輛闖紅燈時的情景．
工作原理：當光控開關接收到某種顏色光時，開關自動閉合，且當壓敏電阻受到車的壓力，它的阻值變化（變化規律如圖乙所示）引起電流變化到一定值時，繼電器的銜鐵就被吸下；光控開關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光．已知控制電路電壓為6V，繼電器線圈電阻10Ω，當控制電路中電流大于0.06A 時，銜鐵被吸引．g取10N/kg（ ）
A．要記錄違規闖紅燈的情景，光控開關應在接收到紅光時，自動閉合
B．光控開關接收到綠光時，指示燈亮，電控照相機不工作
C．質量小于400kg的車輛違規時不會被拍照記錄
D．要使質量較小的車闖紅燈也能被拍下，可以在控制電路中串聯一個電阻

Answer 1

【答案】分析：要解決此題，需要搞清多個方面的問題，如：掌握電磁繼電器的工作原理；掌握歐姆定律的內容，知道當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；搞清當出現哪種顏色的燈時，照相機需要工作；會分析壓力和電阻的關系圖象，同時觀察壓力和電阻的大小變化情況；能根據電流值和電壓值求出所需的總電阻，然后根據串聯電阻的知識求出壓敏電阻的阻值，根據圖象查出此時的壓力，從而計算出車輛的質量等．
解答：解：A、B、因為電控照相機要自動記錄違規闖紅燈的情景，所以光控開關應在接收到紅光時，自動閉合；在接收到綠光時，光控開關斷開，指示燈發光，電控照相機不工作，均符合題意；
C、根據歐姆定律I=
電路中的總電阻為：R_總===100Ω
壓敏電阻的阻值為：R=100Ω-10Ω=90Ω
查圖可知，當R=90Ω時，壓敏電阻所受的壓力F=4000N，
根據G=mg得：m====400kg，
因此，只有質量大于400kg的車輛違規時才會被拍照記錄，符合題意；
D、分析圖乙可知，當壓力F越小時，電阻R越大，如果再串聯一個電阻，根據串聯電路中的總電阻等于各串聯電阻之和，則電路中的總電阻更大，電流會更小，達不到0.06A，電磁鐵不能有效控制銜鐵，則不能達到給違規車輛拍照的目的，因此不合題意．
故選A、B、C．
點評：此題考查了有關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用，正確運用原理分析是此題的關鍵．