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如图所示为某兴趣小组为学校办公楼空调设计的自动控制装置,R是热敏电阻,其阻值随温...

如图所示为某兴趣小组为学校办公楼空调设计的自动控制装置,R是热敏电阻,其阻值随温度变化关系如下表所示。已知继电器的线圈电阻R0=10Ω,左边电源电压为6V恒定不变.当继电器线圈中的电流大于或等于15mA时,继电器的衔铁被吸合,右边的空调电路正常工作。

温度t/℃

0

5

10

15

20

25

30

35

40

电阻R

600

550

500

450

420

390

360

330

300

1)请说明该自动控制装置的工作原理

2)计算说明该空调的启动温度是多少?

3)为了节省电能,将空调启动温度设定为30℃,控制电路中需要再串联多大的电阻?

4)改变控制电路的电阻可以给空调设定不同的启动温度,除此之外,请你再提出一种方便可行的调节方案。

 

(1)见解析;(2)25℃;(3)30Ω;(4)可以将左边电源改为可调压电源 【解析】 (1)随室内温度的升高,热敏电阻的阻值减小,控制电路中电流增大,当电流达到15mA时,衔铁被吸合,右侧空调电路电阻增大,电流减小,空调开始工作.当温度下降时,控制电路电阻增大,电流减小,减小到一定值,使空调电路断开,这样就实现了自动控制。 (2)电路启动时的总电阻 R总==400Ω 此时热敏电阻的阻值 R热=R总﹣R0=400Ω﹣10Ω=390Ω 对照表格数据可知,此时的启动温度是25℃。 (3)因为电路启动时的总电阻为400Ω,由表中数据可知,空调启动温度设定为30℃时,热敏电阻的阻值为360Ω,则电路中还应串联的电阻 R′=R热=R总﹣R热′﹣R0=400Ω﹣360Ω﹣10Ω=30Ω (4)因为本装置启动的电流是一定的,因此,既可通过改变电阻来改变电流,可以通过将左边电源改为可调压电源来实现对其控制。 答:(1)见解析; (2)该空调的启动温度是25℃; (3)将空调启动温度设定为30℃时,控制电路中需要再串联30Ω的电阻; (4)可以将左边电源改为可调压电源。  
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考点分析:
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某物理研究小组设计了一个压力报警装置,工作原理如图甲所示。OBA为水平杠杆、OA100cmO为支点,OBBA14;已知报警器R0的阻值恒为10Ω,压力传感器R固定放置,压力传感器受到的压力FR的阻值变化的关系如图乙所示。当托盘空载时,闭合开关S,电压表的示数为1V;当托盘所受的压力增大,电压表的示数达到2V时,报警器R0开始发出报警信号。托盘、压杆和杠杆的质量均忽略不计,电压表的量程为03V。求:

1)电源电压;

2)当报警器开始报警时,压力传感器受到的压力;

3)当托盘受到的压力为120N时,报警器是否报警:

4)当电路输出的电功率与电路在安全状态下输出的最大电功率的比值为56时,托盘受到的压力。

 

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某同学设计了一个利用如图1 所示的电路来测量海水的深度,其中 R1=2Ω 是一个定值电阻, R2 是一个压敏电阻,它的阻值随所受液体压力 F 的变化关系如图 2 所示,电源电压保持 6V 不变,将此压敏电阻用绝缘薄膜包好后放在一个硬质凹形绝缘盒中,放入海水中保持受力面水平,且只有一个面积为 0.02m2 的面承受海水压力.(设海水的密度 ρ 海水=1.0×10 3kg/m3g 10N/kg

1 当电流表示数为 0.2A 时,求压敏电阻 R2 的阻值;

2 如图 2 所示,当压敏电阻 R2 的阻值为 20Ω 时,求此时压敏电阻 R2 所在深度处的海水压强;

3 若电流的最大测量值为 0.6A,则使用此方法能测出海水的最大深度是多少?

 

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如图甲所示是健身房常用的拉力器设计原理图。硬质弹簧右端和金属滑片P固定在一起。电压表量程为03V,均匀电阻丝MN长为10cm、电阻R110Ω,电源电压U6VPR1间的摩擦不计。

(1)R0的作用是____________________________(写出一条即可),当作用在拉环上的力越大时,电压表的示数就越________

(2)为保证电压表能正常工作,电路中R0至少应为多大_____________

(3)当拉环不受拉力时,滑片P处于M端,闭合开关后,已知该弹簧伸长的长度ΔL与所受拉力F的关系如图乙所示,若R020Ω,通过计算说明,开关S闭合后,当电压表指针指在1V处,作用在拉环上水平向右的拉力为多大_____________

(4)在保证元件安全的条件下,此拉力器所能承受的拉力范围为多少_____________

 

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