Question

【題目】強利用壓力傳感器、電磁繼電器、阻值可調的電阻R等元件，設計了一個汽車超載自動報警電路，如圖甲所示．他了解到這種壓力傳感器所受壓力越大時，輸出的電壓U就越大，二者的關系如圖乙所示．閉合開關S，當繼電器線圈中電流大于或等于20mA時，銜鐵被吸合．已知傳感器的輸出電壓U即為繼電器控制電路的電源電壓，線圈的電阻為20Ω．

（1）車輛不超載時，工作電路中綠燈亮；當傳感器所受壓力增大到一定程度時，紅燈亮，說明汽車超載．請你判斷燈________（填“L1”或“L2”）是紅燈；

（2）在水平路面上，要使該裝置報警，通過車輛的最小重力為多少___

（3）請你運用所學物理知識，說明超載的一項危害___

Answer 1

【答案】 L2 為8×104N 解：超載的汽車質量大，慣性大，急剎車后滑行距離大，容易出交通事故．

【解析】(1)由圖示可知,車輛不超載時,控制電路中電流較小,電磁鐵磁性較弱,銜鐵被彈簧拉起,L1亮;車輛超載時,控制電路中電流增大,銜鐵被吸下,銜鐵接下端,L2亮,由題意知,L2是紅燈。 (2)當R＝0Ω，輸出電壓最小，由歐姆定律可知輸出最小電壓：U0＝IR線圈＝0.02A20Ω＝0.4V，由圖象可知，此時壓力傳感器受到的壓力：F′＝0.8105N＝8104N；通過車輛的最小重力為8104N；(3)超載的汽車質量大，慣性大，急剎車后滑行距離大，容易出交通事故；超載的汽車質量大，對地面的壓強大，易損壞路面。