Question

【題目】育華的學(xué)子都充滿了創(chuàng)造力，初三五班的謝玉同學(xué)設(shè)計如圖1所示的道路限載報警器。是壓敏電阻，其電阻大小隨壓力大小變化的關(guān)系如圖2所示，當(dāng)超載車輛通過壓敏電阻時，報警器受到壓力過大，電鈴就會響，發(fā)出警報。通過用電壓表（量程）改裝的車重顯示表，還能顯示出通過車輛的重力。調(diào)節(jié)的大小，可以實現(xiàn)限載重力的調(diào)節(jié)。為，電磁鐵線圈電阻不計，請完成下列問題：

（1）請根據(jù)題意將圖1的電路補充完整；

（2）在某次測試中，當(dāng)，電壓表示數(shù)為時，恰好報警。此時報警器受到的壓力是多少？

（3）在確保電路安全的前提下，這個報警器能夠承受的最大壓力是多少？（提示：電磁鐵的啟動電流是保持不變的）

Answer 1

【答案】（1）見解析；

（2）在某次測試中，當(dāng)，電壓表示數(shù)為時，恰好報警。此時報警器受到的壓力是20000N。

（3）在確保電路安全的前提下，這個報警器能夠承受的最大壓力是69850N。

【解析】

(1)當(dāng)超載車輛通過壓敏電阻時，報警器受到壓力過大，電鈴就會響，發(fā)出警報。所以燈和電鈴并聯(lián)，如圖所示

(2)在某次測試中，當(dāng)，電壓表示數(shù)為時，恰好報警。此時R的電壓是

-=-=

電路的電流是

壓敏電阻此時的阻值是

根據(jù)圖2可知，此時壓力為20000N。

(3)在確保電路安全的前提下，同時滿足電壓表最大，電流最大是2A，此時R的電壓是

-=-=

壓敏電阻此時的阻值是

根據(jù)圖2的比例關(guān)系可知，電阻是500Ω，壓力為20000N；電阻是700Ω，壓力為0N；則可得到電阻和壓力的關(guān)系式是

則代入數(shù)據(jù)，此時壓力為69850N。

答：(1)如圖所示；

(2)在某次測試中，當(dāng)，電壓表示數(shù)為時，恰好報警。此時報警器受到的壓力是20000N。

(3)在確保電路安全的前提下，這個報警器能夠承受的最大壓力是69850N。