Question

【题目】强利用压力传感器、电磁继电器、阻值可调的电阻R等元件，设计了一个汽车超载自动报警电路，如图甲所示．他了解到这种压力传感器所受压力越大时，输出的电压U就越大，二者的关系如图乙所示．闭合开关S，当继电器线圈中电流大于或等于20mA时，衔铁被吸合．已知传感器的输出电压U即为继电器控制电路的电源电压，线圈的电阻为20Ω．

（1）车辆不超载时，工作电路中绿灯亮；当传感器所受压力增大到一定程度时，红灯亮，说明汽车超载．请你判断灯________（填“L1”或“L2”）是红灯；

（2）在水平路面上，要使该装置报警，通过车辆的最小重力为多少___

（3）请你运用所学物理知识，说明超载的一项危害___

Answer 1

【答案】 L2 为8×104N 解：超载的汽车质量大，惯性大，急刹车后滑行距离大，容易出交通事故．

【解析】(1)由图示可知,车辆不超载时,控制电路中电流较小,电磁铁磁性较弱,衔铁被弹簧拉起,L1亮;车辆超载时,控制电路中电流增大,衔铁被吸下,衔铁接下端,L2亮,由题意知,L2是红灯。 (2)当R＝0Ω，输出电压最小，由欧姆定律可知输出最小电压：U0＝IR线圈＝0.02A20Ω＝0.4V，由图象可知，此时压力传感器受到的压力：F′＝0.8105N＝8104N；通过车辆的最小重力为8104N；(3)超载的汽车质量大，惯性大，急刹车后滑行距离大，容易出交通事故；超载的汽车质量大，对地面的压强大，易损坏路面。