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如图甲是小明制作的防盗报警装置示意图,其中工作电路电源电压U1=6伏,指示灯L的额定电压UL=2.5伏,定值电阻R0=350欧;控制电路电源电压U2=1.5伏,磁敏电阻Rx的阻值随其所处位置磁场强度的
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如图甲是小明制作的防盗报警装置示意图,其中工作电路电源电压U1=6伏,指示灯L的额定电压UL=2.5伏,定值电阻R0=350欧;控制电路电源电压U2=1.5伏,磁敏电阻Rx的阻值随其所处位置磁场强度的变化关系如图乙所示,当窗户分别处在轨道A、B、C处时,磁敏电阻Rx所处位置的磁场强度分别为a、b、c,闭合开关S1和S2后,当窗户关闭时,指示灯亮,蜂鸣器不工作;当窗户打开一定程度时,指示灯熄灭,蜂鸣器发出警报声.
(1)将窗户移至A点时,窗户关闭,闭合开关S1,指示灯L正常发光,求此时指示灯L消耗的电功率.(写出计算过程)
(2)已知电磁铁线圈中的电流达到3毫安时,电磁铁的衔铁刚好被吸下,指示灯L熄灭,蜂鸣器开始报警.现移动滑动变阻器RP的滑片,使其接入电路的阻值为其最大阻值的
,当窗户移至轨道B点位置时,蜂鸣器恰好开始报警.若要求窗户移至轨道C点位置时蜂鸣器才开始报警,此时能否通过调节滑动变阻器的阻值来实现?请通过计算加以说明.(写出计算过程,电磁铁线圈电阻忽略不计)

(1)将窗户移至A点时,窗户关闭,闭合开关S1,指示灯L正常发光,求此时指示灯L消耗的电功率.(写出计算过程)
(2)已知电磁铁线圈中的电流达到3毫安时,电磁铁的衔铁刚好被吸下,指示灯L熄灭,蜂鸣器开始报警.现移动滑动变阻器RP的滑片,使其接入电路的阻值为其最大阻值的
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▼优质解答
答案和解析
(1)闭合开关S1,灯泡和R0串联,灯泡正常发光,其两端的电压为UL=2.5V,R0两端的电压U0=U1-UL=6V-2.5V=3.5V,
电路中的电流I=
=
=0.01A,
灯泡的额定功率P=ULI=2.5V×0.01A=0.025W;
(2)由图象乙可知,窗户移至B点和C点时,磁敏电阻的电阻值分别为400Ω和300Ω,
由欧姆定律可得:
当窗户移至轨道B点位置时,蜂鸣器恰好开始报警,控制电路中的总电阻R=
=
=500Ω,
此时滑动变阻器接入电路的阻值R滑=R-R磁B=500Ω-400Ω=100Ω,
此时滑动变阻器接入电路的阻值为其最大阻值的
,所以滑动变阻器的最大阻值为150Ω,
当窗户移至轨道C点位置时,滑动变阻器接入电路的阻值应该为R滑′=R-R磁C=500Ω-300Ω=200Ω,但是滑动变阻器的最大阻值为150Ω,
所以若要求窗户移至轨道C点位置时蜂鸣器才开始报警,此时不能通过调节滑动变阻器的阻值来实现.
答:(1)此时指示灯L消耗的电功率0.025W;
(2)不能通过调节滑动变阻器的阻值来实现.
电路中的电流I=
U0 |
R0 |
3.5V |
350Ω |
灯泡的额定功率P=ULI=2.5V×0.01A=0.025W;
(2)由图象乙可知,窗户移至B点和C点时,磁敏电阻的电阻值分别为400Ω和300Ω,
由欧姆定律可得:
当窗户移至轨道B点位置时,蜂鸣器恰好开始报警,控制电路中的总电阻R=
U2 |
I′ |
1.5V |
0.003A |
此时滑动变阻器接入电路的阻值R滑=R-R磁B=500Ω-400Ω=100Ω,
此时滑动变阻器接入电路的阻值为其最大阻值的
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当窗户移至轨道C点位置时,滑动变阻器接入电路的阻值应该为R滑′=R-R磁C=500Ω-300Ω=200Ω,但是滑动变阻器的最大阻值为150Ω,
所以若要求窗户移至轨道C点位置时蜂鸣器才开始报警,此时不能通过调节滑动变阻器的阻值来实现.
答:(1)此时指示灯L消耗的电功率0.025W;
(2)不能通过调节滑动变阻器的阻值来实现.
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