Question

【題目】問題解決——設計“超重報警器”：

小雨想利用電磁繼電器自制一種“超重報警器”。要求：當物重達到150N時，電鈴響報警，反之綠燈亮顯示正常。他找來以下器材：電磁繼電器（部分電路已接好），輕質硬刻度尺、電鈴、綠燈、滑輪各一個，線繩和導線若干，一根輕質硬彈簧，一端已經固定，另一端連接觸點P，彈簧的最大伸長量與觸點P、M之間的距離相等，彈簧能承受的最大拉力為50N。

請利用上述器材幫小雨制作“超重報警器”，在虛線框中完成裝置設計，并簡述工作過程。

Answer 1

【答案】設計的裝置如下圖所示；

工作過程：A端加物體，當GA=150N時，PM接觸，銜鐵吸下，鈴響；當GA＜150N時，PM不接觸，銜鐵沒有吸下，綠燈亮．

【解析】

試題分析：由題可知，彈簧能承受的最大拉力小于物重；要測物重，應借助于輕質硬刻度尺和滑輪，杠桿一端掛物體，另一端通過滑輪與彈簧測力計相連，

由GL物=F彈簧L彈簧可得，；

當物重達到150N時，PM接觸，電磁鐵有磁性，銜鐵被吸引后與B接通，電鈴所在支路被接通而報警；反之，物重小于150N時，PM不接觸，電磁鐵無磁性，銜鐵始終與A接通，綠燈亮，如下圖所示：

工作過程：A端加物體，當GA=150N時，PM接觸，銜鐵吸下，鈴響；當GA＜150N時，PM不接觸，銜鐵沒有吸下，綠燈亮．

故答案為：設計的裝置如上圖所示；

工作過程：A端加物體，當GA=150N時，PM接觸，銜鐵吸下，鈴響；當GA＜150N時，PM不接觸，銜鐵沒有吸下，綠燈亮．