如图甲是一种违规闯

❶ 阅读短文，回答问题.闯红灯违章抓拍系统工作原理如图甲所示，是马路路口的闯红灯系统，图乙是该系统的简

（1）如图所示（2）开关不可以 （3）N不会 ❷ 阅读短文，回答问题．闯红灯违章抓拍系统工作原理如图甲所示，是马路路口的闯红灯系统，图乙是该系统的简 （1）根据题意，当光控开关接收到红灯时，开关自动闭合，继电器衔铁就被吸下，回工作电路中电控答照相机工作，拍摄违规车辆，所以电控照相机所在的电路应接通； 当光控开关没有受到这种颜色的光照射时，光控开关断开，此时电磁铁无磁性，衔铁没有被吸引，工作电路中的指示灯发光，此时指示灯所在的支路应该接通，如图所示： （2）电磁继电器实际上是用电磁铁控制电路的一种开关，具有磁性电磁铁只能吸引铁钴镍等物质，不能吸引铜，所以衔铁不可以用铜质材料代替； （3）当图乙中控制电路接通时，根据安培定则，电路中电磁铁的上端为N极； 此时若对调电源正负极，则有磁性时，仍会吸引磁铁，不会影响摄像系统的工作． 故答案为：（1）见上图；（2）开关；不可以；（3）N；不会． ❸ 小敏设计了一种“闯红灯违规证据模拟记录器”，如图甲，拍摄照片记录机动车辆闯红灯时的情景．工作原理： （1）根据题意，当光控开关受到某种颜色的光照，同时受到压力时，由于压敏电阻专的电阻减小，所以电路中的电属流值增大，由于电磁铁的磁性将衔铁吸下，此时电控照相机工作，所以电控照相机所在的电路应接通；当光控开关没有受到这种颜色的光照射时，光控开关断开，此时电磁铁无磁性，衔铁没有被吸引，工作电路中的指示灯发光，此时指示灯所在的支路应该接通． 故答案为：

4000N

10N/kg

=400kg
答：只有质量超过400千克的车辆违规时才会被拍照记录．

❹ 如图甲是一种“闯红灯违法证据模拟记录器”的工作原理图，当光控开关接收到红光时，开关自动闭合，且当压

（1）400kg的车对压敏电阻的压力：
F₁=G₁=m_lg=400kg×l0N/kg=4000N，
由图象可知，此时压敏电阻的阻值是R₁=90Ω；回
（2）∵I=

U

R

，
∴此时控答制电路中的总电阻：
R=

U

I

=

6V

0.06A

=100Ω，
∴继电器线圈的电阻：R_线圈=R-R₁=100Ω-90Ω=10Ω；
（3）1.2t的车对压敏电阻的压力：
F₂=G₂=m₂g=1200kg×l0N/kg=12000N，
由图象可知，此时压敏电阻的阻值是：R₂=30Ω，
此时控制电路中的电流：
I′=

U

R2+R线圈

=

6V

30Ω+10Ω

=O.15A，
压敏电阻消耗的电功率：
P₂=I′²R₂=（0.15A）²×30Ω=0.675W；
（4）v=60km/h=16.7m/s，
∵v=

s

t

，
∴两个感应线圈之间的距离为s=vt=16.7m/s×0.5s=8.35m．
答：
（1）此时压敏电阻的阻值是90Ω；
（2）电磁继电器线圈电阻是10Ω；
（3）一辆质量是1.2t的汽车违规闯红灯时压敏电阻消耗的电功率是0.675W；
（4）两个线圈之间的距离应设计为8.35m．

❺ 小金同学设计了一种“闯红灯违规证据模拟记录器”，如图甲所示，可拍摄照片记录机动车辆闯红灯时的情景．

（1）根据题意，当光控开关受到某种颜色的光照，同时受到压力时，由于压敏电阻的电阻减小，所以电路中的电流值增大，由于电磁铁的磁性将衔铁吸下，此时电控照相机工作，所以电控照相机所在的电路应接通；当光控开关没有受到这种颜色的光照射时，光控开关断开，此时电磁铁无磁性，衔铁没有被吸引，工作电路中的指示灯发光，此时指示灯所在的支路应该接通．
（2）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．
（3）由乙图可以看出，横坐标是压敏电阻所受的压力值，纵坐标是电阻值，从图中可以看出，当压敏电阻所受压力增大时，其电阻值减小．
故答案为：（1）电路图如图所示；（2）红；（3）减小．

❻ 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，

（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内光时，自动闭合；
（2）根据欧姆容定律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．

❼ 某同学设计了一种“闯红灯违规证据模拟记录器”，如图甲所示，它可以通过拍摄照片来记录机动车辆闯红灯时

（1）据题，电控照抄相机要自袭动记录违规闯红灯的情景，所以要记录违规闯红灯的情景，光控开关应在接收到红光时自动闭合；
（2）根据欧姆定律I=

E

R总

电路中的总电阻为：R_总=

E

I

=

6

0.06

=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

=400kg
故答案为：（1）红；（2）400．

❽ 如图甲是一种“违规闯红灯证据记录器”的模拟电路，用来拍摄照片记录机动车辆闯红灯时的情景．其原理如下

（1）由图象可知，压敏电阻R的阻值随受到压力的增大而减小；
（2）由题意可知，记录器工作，即控制电路版形成通路需要满足的条件是：光控开关接收到某种颜色的信号灯光，压敏电阻受到车的压力，它的阻值变化引起电流变化到一定值．
（3）由图甲所示电路可知，压敏电阻与继电器线圈串联；
①由I=

U

R

可得，当一辆汽车恰好使衔铁被吸引时，继电器线圈两端电压：
U_线圈=IR_线圈=0.06A×10Ω=0.6V，
压敏电阻两端电压：
U_压=U-U_线圈=6V-0.6V=5.4V，
压敏电阻的权实际功率：
P=U_压I=5.4V×0.06A=0.324W；
②由I=

U

R

可得，衔铁恰好被吸引时，压敏电阻阻值：
R=

U压

I

=

5.4V

0.06A

=90Ω，
由图乙所示图象可知，此时压敏电阻受到的压力F=1.5×10⁴N，
压敏电阻受到的压力等于车的重力，F=G=mg，
则车的质量：m=

G

g

=

F

g

=

1.5×104N

10N/kg

=1.5×10³kg．
故答案为：（1）减小；（2）光控开关接收到某种颜色的信号灯光；压敏电阻受到车的压力，它的阻值变化引起电流变化到一定值；
（3）①0.324；②1.5×10³．

❾ 小华设计了一种“闯红灯违规证据记录器”，用于机动车辆闯红灯时进行拍照记录．电路如图甲所示，电路中的

（）当记录器拍摄闯红灯的机动车时，电磁铁将衔铁吸下，照相机所在的电路接通，指示灯所在的电路断开，工作电路中的指示灯将熄灭；
（2）当绿灯亮时，车辆正常通行，此时光控开关断开，电路中无电流，该记录器控制电路消耗的功率为0W；
当红灯亮时，车辆按规定停在停止线内，则压敏电阻所受压力为0，由图乙知，其阻值为240Ω，则该记录器控制电路消耗的功率为P总=UI=

U2

R

=

(6V)2

240Ω+10Ω

=0.144W；
（3）通过的电流达到0.06A时衔铁被吸引，此时电路中的电流总电阻R′=

U

I′

=

6V

0.06A

=100Ω；
压敏电阻的阻值应为R_压=100Ω-10Ω=90Ω，
由图乙知，此时压敏电阻所受的压力为F=4000N，所以此时车的质量m=

G

g

=

4000N

10N/kg

=400kg，若车的质量再小，则电路中的电阻会变大，电流会小于0.06A，线圈不能吸引衔铁使照相机拍照；
若要使质量小一些的汽车闯红灯，该记录器能够拍照记录，应想法在压力相同的情况下增大线圈的磁性，可提高电源电压，使同种情况下电路中的电流增大，或增加线圈匝数．
故答案为：（1）熄灭；（2）0；0.144；（3）400；提高电源电压（或增加线圈匝数）．

❿ 小明设计了一种“闯红灯违规证据模拟记录器”，如图甲，拍摄照片记录机动车辆闯红灯时的情景．工作原理：

（1）根据题意，当光控开关受到某种颜色的光照，同时受到压力时，由于压敏电阻专的电阻减小，所以属电路中的电流值增大，由于电磁铁的磁性将衔铁吸下，此时电控照相机工作，所以电控照相机所在的电路应接通；当光控开关没有受到这种颜色的光照射时，光控开关断开，此时电磁铁无磁性，衔铁没有被吸引，工作电路中的指示灯发光，此时指示灯所在的支路应该接通，如下图所示：
4000N10N/kg=400kg．
答：（1）电路图如上图所示；
（2）红；减小；
（3）只有质量超过400千克的车辆违规时才会被拍照记录．