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浙教版8年级下册期末满分冲刺 08 高频考查解答题
一、电磁继电器计算
1.(2022八下·金华期中)超市的电动扶梯,有人乘时运行较快,无人乘时运行较慢。某同学想利用电磁继电器设计这样的电路。
(1)力敏电阻 R0 的阻值与所受压力的关系如图甲所示,则由图甲可得出力敏电阻 R0 的阻值随 所受压力的增大而 。(填“增大”或“减小”)
(2)根据要求请将图乙的工作电路连接完整。
(3)控制电路电源电压为 24 伏,当电流达到 20mA 时电磁铁将衔铁吸下。现在要求一个质量为 40 千克的小朋友站在电梯上,就能使电梯较快运行,则滑动变阻器 R1 接入电路的阻值为多大?(g 取 10N/kg)
(4)如果要求质量更小的人站上电梯就能使其较快运行,应该如何改动控制电路?(写出一种方法和理由)
【答案】(1)减少(2)有人乘坐时,压力大,则力敏电阻的阻值小,根据欧姆定律可知,控制电路中的电流变大,电磁铁磁性增强,衔铁被吸下;工作电路中的电梯运行快,说明工作电路中的电流大,根据欧姆定律可知,电路中的电阻小,故应该只让电动机接入电路;无人乘时,压力小,则力敏电阻的阻值大,根据欧姆定律可知,控制电路中的电流变小,电磁铁磁性减弱,衔铁被拉起;无人乘时运行较慢,说明工作电路中的电流小,根据欧姆定律可知,电路的总电阻大,则电动机和定值电阻串联,如图所示:
(3)小朋友对电梯的压力为:F=G=mg=40kg×10N/kg=400N;
由图甲可知,此时力敏电阻的阻值为:R0=600Ω;
衔铁被吸下的电流为:I=20mA=0.02A;
根据欧姆定律可知,控制电路的总电阻为:;
根据串联电路的电阻关系可知,滑动变阻器R1接入电路的阻值为:R1=R-R0=1200Ω-600Ω=600Ω;
(4)要求质量更小的人站上电梯就能使其较快运行,质量变小,重力变小,则对电梯的压力变小,根据图甲可知,此时力敏电阻的阻值变大,控制电路的总电阻变大,根据欧姆定律可知,电路中的电流变小,由于吸合电流不变,要使此时的电流达到吸合电流,则需要增大电路中的电路,故采取的方法是:①减小电路的总电阻,即滑动变阻器R1接的滑片向左移动;②增大电源电压;③增加电磁铁的线圈匝数,从而增大电磁铁的吸力。
2.(2022八下·长兴月考)我国目前的动车上均安装了烟雾报警器,一旦有吸烟,列车上的烟雾报警系统就会报警,列车就会自动减速甚至停车。小刘在查阅资料后,自行设计了一个“烟雾报警器”,电路如图。该报警器由“控制电路”和“工作电路”所组成,其中“控制电路”由光敏电阻R、电磁铁(线圈阻值R0=12Ω)、电源U=6V、开关等组成;“工作电路”由工作电源、电铃、导线等组成。小刘的设计思路:当光敏电阻接收到的光强减弱到一定程度时,工作电路接通,电铃报警。已知该光敏电阻的阻值R与光强E之间的关系如表所示。
光弹E/cd
1
2
3
4
5
6
光敏电阻R/Ω
36
18
12
9
m
6
(1)根据光敏电阻的阻值R与光强E之间的关系,推测m= 。
(2)根据报警器的工作原理判断,电铃应接在 (填“甲”或“乙”)处。
(3)闭合开关S,如果当线圈中的电流大于或等于250mA时,继电器的衔铁被吸合,则光敏电阻接收到的光照强度需要在多少cd以上?
(4)若要提高该烟雾报警器的灵敏度(即在烟雾更少条件下就能报警),请你提出一种改进建议。
【答案】(1)7.2
(2)甲
(3)R点= =24Ω,
R=R总-R0=24Ω- 12Ω= 12Ω,
对应表格E=3.0cd
(4)降低电源电压或串联-一个定值电阻
【解析】(1)根据表格可知,光敏电阻的阻值和对应光照强度的乘积都是36,则m=.
(2)当烟雾增大时,光照强度减小,光敏电阻阻值增大,而通过电磁铁的电流减小。此时电磁铁的磁场减弱,衔铁弹回原来位置,接通甲所在的电路,因此报警器应该与甲相接。
(4)要提高该烟雾报警器的灵敏度(即在烟雾更少条件下就能报警),改进建议为:降低电源电压或串联一个定值电阻。
3.(2022八下·东阳月考)小明设计了一种“自动限重器”,如图所示。该装置由控制电路和工作电路组成,其主要元件有电磁继电器、货物装载机、压敏电阻R1和滑动变阻器R2等。压敏电阻R1的阻值随压力F变化的关系如图(乙)所示。当货架承受的压力达到限定值,电磁继电器会自动控制货物装载机停止向货架上摆放物品。已知控制电路的的电源电压U=6V,电磁继电器线圈的阻值R=10Ω。
(1)连接电路:货物装载机应接在接线柱 (选填“AB”、“BC”或“AC”)之间。
(2)电磁继电器中的电磁铁上端为 极。
(3)当电磁继电器线圈中的电流大小为 30mA 时,衔铁被吸下。若货