Question

有一种“闯红灯违法证据模拟记录器”如图甲．其工作原理：当光控开关接收到某种颜色光时，开关自动闭合，且当压敏电阻受到车的压力，它的阻值变化（变化规律如图乙所示）引起电流变化到一定值时，继电器的衔铁就被吸下；光控开关未受到该种光照射自动断开，衔铁没有被吸引，工作电路中的指示灯发光．已知控制电路电压为6V，电磁继电器线圈电阻10Ω，当控制电路中电流大于0.06A时，衔铁被吸引．
（1）光控开关在接收到______光时，会自动闭合．
（2）质量大于或等于______kg的车辆违规时会被拍照记录．（g取10N/kg）
（3）要使质量较小的车闯红灯也能被拍下，可以在控制电路中与压敏电阻______一个电阻．（选填：“并联”或“串联”）
（4）如果某一路段要求时速不超过50km/h，当汽车先后通过两个线圈上方的时间间隔小于0.5s时，拍摄系统才会被激活而拍下超速汽车的照片（如丙图）．则两个线圈之间的距离应设计为______m（保留到整数）．

Answer 1

（1）因为电控照相机要自动记录违规闯红灯的情景，所以光控开关应在接收到红光时，自动闭合；
（2）根据欧姆定律I=

U

R

，电路中的总电阻为：R_总=

U

I

=

6V

0.06A

=100Ω
压敏电阻的阻值为：R=100Ω-10Ω=90Ω
查图可知，当R=90Ω时，压敏电阻所受的压力F=4000N，
根据G=mg得：m=

G

g

=

F

g

=

4000N

10N/kg

=400kg；
（3）当压力F越小时，电阻R越大，如果再串联一个电阻，根据串联电路中的总电阻等于各串联电阻之和，则电路中的总电阻更大，电流会更小，达不到0.06A，电磁铁不能有效控制衔铁，则不能达到给违规车辆拍照的目的，因此需要并联．
（4）车速v=50km/h=50×

1

3.6

m/s=14m/s；
距离s=vt=14m/s×0.5s=7m；
故答案为：（1）红； （2）400； （3）并联； （4）7．