Question

如图（甲）所示的一种“自动限重器”，它是由控制电路和工作电路组成，其主要元件有电磁继电器、货物装载机（实质是电动机）、压敏电阻R₁和滑动变阻器R₂等．压敏电阻R₁的阻值随压力F变化的关系如图（乙）所示．当货架承受的压力达到限定值，电磁继电器会自动控制货物装载机停止向货架上摆放物品．已知控制电路的电源电压U=6V，电磁继电器线圈的阻值忽略不计．
（1）由图（乙）中的图象可知，随着压力F的增大，压敏电阻R₁的阻值将

 

；随着控制电路电流的增大，电磁铁的磁性将

 

．
（2）当电磁继电器线圈中的电流大小为30 mA时，衔铁被吸下．若货架能承受的最大压力为800 N，则所选滑动变阻器R₂的最大阻值至少为多少？

Answer 1

分析：（1）根据图象分析压敏电阻R₁的阻值与压力大小的关系，并知道电磁铁磁性强弱与电流大小的关系．
（2）压敏电阻受到最大压力是800N，从图象上找到此时压敏电阻对应的电阻值是80Ω，电源电压是6V，根据R₁与R₂串联和欧姆定律就可以求出R₂的最大阻值．

解答：解：（1）由图（乙）中的图象可知，压敏电阻R₁的阻值与压力成反比例关系，随着压力F的增大，压敏电阻R₁的阻值将减小．电磁铁的磁性强弱与电流大小有关，随着控制电路电流的增大，电磁铁的磁性将增强．
故答案为：减小，增强．
（2）∵R₁与R₂串联，∴I₁=I₂=I_max=30mA=0.03A
由图乙可知：F=800N时，R₁=80Ω
由I=

U

R

得：
U₁=I₁R₁=0.03A×80Ω=2.4V
U₂=U-U₁=6V-2.4V=3.6V
R₂=

U2

I2

=

3.6V

0.03A

=120Ω
答：所选滑动变阻器R₂的最大阻值至少为120Ω．

点评：本题计算量比较大，考查学生的分析和计算能力，综合性比较强，关键是公式及其变形的灵活运用．