Question

如圖（甲）所示的一種“自動限重器”，它是由控制電路和工作電路組成，其主要元件有電磁繼電器、貨物裝載機（實質是電動機）、壓敏電阻R₁和滑動變阻器R₂等．壓敏電阻R₁的阻值隨壓力F變化的關系如圖（乙）所示．當貨架承受的壓力達到限定值，電磁繼電器會自動控制貨物裝載機停止向貨架上擺放物品．已知控制電路的電源電壓U=6V，電磁繼電器線圈的阻值忽略不計．
（1）由圖（乙）中的圖象可知，隨著壓力F的增大，壓敏電阻R₁的阻值將______；隨著控制電路電流的增大，電磁鐵的磁性將______．
（2）當電磁繼電器線圈中的電流大小為30 mA時，銜鐵被吸下．若貨架能承受的最大壓力為800 N，則所選滑動變阻器R₂的最大阻值至少為多少？

Answer 1

【答案】分析：（1）根據圖象分析壓敏電阻R₁的阻值與壓力大小的關系，并知道電磁鐵磁性強弱與電流大小的關系．
（2）壓敏電阻受到最大壓力是800N，從圖象上找到此時壓敏電阻對應的電阻值是80Ω，電源電壓是6V，根據R₁與R₂串聯和歐姆定律就可以求出R₂的最大阻值．
解答：解：（1）由圖（乙）中的圖象可知，壓敏電阻R₁的阻值與壓力成反比例關系，隨著壓力F的增大，壓敏電阻R₁的阻值將減小．電磁鐵的磁性強弱與電流大小有關，隨著控制電路電流的增大，電磁鐵的磁性將增強．
故答案為：減小，增強．
（2）∵R₁與R₂串聯，∴I₁=I₂=I_max=30mA=0.03A
由圖乙可知：F=800N時，R₁=80Ω
由I=得：
U₁=I₁R₁=0.03A×80Ω=2.4V
U₂=U-U₁=6V-2.4V=3.6V
R₂===120Ω
答：所選滑動變阻器R₂的最大阻值至少為120Ω．
點評：本題計算量比較大，考查學生的分析和計算能力，綜合性比較強，關鍵是公式及其變形的靈活運用．