Question

【題目】愛動腦筋的小華對如圖所示的鬧鐘進行了如下探究：

(1)當要設定響鈴時間時，先將鬧鈴開關閉合，再將定時指針調到指定時間，只有當時針轉至與定時指針重疊時，定時開關也閉合，此時電動機工作，帶動鈴錘敲擊鈴碗，鬧鈴才能發聲，下列A、B、C三個電路圖，能滿足上述要求的是______；

A.B.C.

(2)如圖1是鬧鈴的結構示意圖。其中凸輪是一種具有凸起的呈曲面狀的零件，彈性金屬片上端連接鈴錘，下端固定在∩形塑料架的頂端。如圖2所示，目前凸輪安裝在N位置，為了達到不同的響度效果，凸輪的轉軸還可以調換到M、P兩個不同的位置；圖3中的①②③④是凸輪轉動一周過程中四個位置的工作示意圖，電動機工作時將電能轉化為______能，帶動凸輪連續轉動，凸輪反復交替推動∩形架的A、B兩柱，使得∩形架繞O軸左右擺動，通過彈性片帶動鈴錘交替敲擊兩個鈴碗，實現鈴碗振動發聲，過程④中F為凸輪對A柱的作用力，請你在如圖的⑤中，畫出此時F的力臂l______；

(3)根據如圖反映的工作原理，在凸輪轉動一周的過程中，鈴錘共敲擊鈴碗______次；

(4)小華發現鬧鐘鈴聲過大，會影響到他人休息。他將凸輪安裝在P位置，使鈴錘敲擊兩個鈴碗幅度減小，鈴聲的響度減小，這屬于在______處減弱噪聲。

Answer 1

【答案】C 機械 2 聲源

【解析】

(1)[1]由題可知，鬧鈴開關和定時開關都閉合時，電動機工作，帶動鈴錘敲擊鈴碗，鈴發聲。

A．圖中鬧鈴開關和定時開關并聯，只要有一個開關閉合后電動機都能工作，不符合題意。

B．圖中只閉合鬧鐘開關時，電鈴就開始工作，兩開關都閉合后，電動機被短路不能工作，不符合題意。

C．圖中鬧鈴開關、定時開關、電阻R0與電動機串聯，只有兩開關都閉合時電動機才能工作（即電鈴工作），斷開任意一個開關都不工作，符合題意。

故選C。

(2)[2]電動機工作時消耗了電能，得到了機械能，所以是電能轉化為機械能。

[3]∩形架繞O軸左右擺動，O為支點，凸輪推動∩形架的A柱，推力F垂直于A柱向左，由O點作F作用線的垂線段即為其力臂l，如圖所示：

(3)[4]由題結合圖可知，凸輪反復交替推動∩形架的A、B兩柱，使得∩形架繞O軸左右擺動，通過彈性片帶動鈴錘交替敲擊兩個鈴碗，實現鈴碗振動發聲，所以在凸輪轉動一周的過程中，鈴錘共敲擊鈴碗兩次。

(4)[5]由圖可知，凸輪在P處時，其轉動后使∩形架的A、B兩柱左右擺動的幅度減小，則∩形架繞O點轉動時彈性金屬片上端連接鈴錘的擺動幅度也減小，這樣就可以減小鈴聲的響度，這屬于在聲源處減弱噪聲。