Question

【題目】某興趣小組制作了超市電梯的模擬電路（如圖所示），其中Rx為能接收人體紅外線的傳感器，其電阻大小與它到人距離的關系如下表所示：

距離/m	3	2.5	2	1.8	1.5	1.2	1	0.8	0.6	0.4	0.2
電阻Rx/Ω	15	14.5	14	12	10	8	6	4	3	2.5	2.3

控制電路的電源電壓為3V，電磁繼電器的線圈電阻為2Ω，當線圈電流等于0.2A時銜鐵恰好被吸下，受控電路由額定電壓為220V的電動機、定值電阻R1和“應急開關S”組成。

（1）工作時，當有人走到離電梯口1m時，電梯由較慢變為較快運行，則此時變阻器R2的阻值為____Ω。若人離電梯口0.8m內，電梯由較慢變為較快運行，只需將R2的滑片向____（選填“左”或“右”）移動適當距離。

（2）若人離電梯口2m以內電梯均能由較慢變為較快運行，則控制電路的電源電壓至少應為_____V。

Answer 1

【答案】7 右 3.2

【解析】

（1）線圈電流等于0.2A時銜鐵被吸下，由此根據電路特點和歐姆定律計算R2的阻值；
要使人走到距離電梯口0.8m距離內，電梯由較慢變為較快運行，即銜鐵被吸下，由串聯電路特點和歐姆定律分析解答；
（2）為了實現電梯均能由較慢變為較快運行，必須電流為0.2A，根據歐姆定律求出電源電壓。

（1）由表中數據可知，當有人走到距離電梯口1m距離時，Rx=6Ω，
線圈電流等于0.2A時銜鐵被吸下，根據歐姆定律可知，電路總電阻：

根據串聯點的電阻特點可知，R2的阻值：
R2=R總-R線圈-Rx=15Ω-2Ω-6Ω=7Ω；
要使人走到距離電梯口0.8m距離內（Rx的阻值減小），電梯由較慢變為較快運行，即此時應將銜鐵被吸下，為使電路中電流保持0.2A，應增大變阻器連入阻值，由圖知滑片應向右移動；
（2）若人離電梯口2m時，Rx′=14Ω，滑動變阻器連入電路的阻值最小時，電流最大為0.2A，電梯才能由較慢變為較快運行，此時的電源電壓最小，
U′=I（R線圈+Rx′）=0.2A×（2Ω+14Ω）=3.2V。