Question

【題目】如圖甲是小明制作的防盜報警裝置示意圖，其中工作電路電源電壓U1=9V，指示燈L的額定電壓UL=3.8V，定值電阻R0=260Ω；控制電路電源電壓U2=3V，電磁鐵阻值忽略不計，磁敏電阻Rx的阻值隨其所處位置磁場強(qiáng)度的變化關(guān)系如圖乙所示，當(dāng)窗戶分別處在軌道A、B、C處時，磁敏電阻Rx所處位置的磁場強(qiáng)度分別為a、b、c，閉合開關(guān)S1和S2后，當(dāng)窗戶關(guān)閉時，指示燈亮，蜂鳴器不工作；當(dāng)窗戶打開一定程度時，指示燈熄滅，蜂鳴器發(fā)出警報聲。

（1）將窗戶移至A點(diǎn)時，窗戶關(guān)閉，閉合開關(guān)S1，指示燈L正常發(fā)光，求此時指示燈L消耗的電功率。

（2）已知電磁鐵線圈中的電流達(dá)到6mA時，電磁鐵的銜鐵剛好被吸下，指示燈L熄滅，蜂鳴器開始報警�，F(xiàn)移動滑動變阻器RP的滑片，使其接入電路的阻值為其最大阻值的2/3，當(dāng)窗戶移至軌道B點(diǎn)位置時，蜂鳴器恰好開始報警，求滑動變阻器最大阻值。

（3）在（2）的基礎(chǔ)上若要求窗戶移至軌道C點(diǎn)位置時蜂鳴器才開始報警，求解能否實(shí)現(xiàn)？請寫出分析過程并說明理由。

Answer 1

【答案】（1）0.076W；（2）150Ω；（3）見解析。

【解析】

（1）閉合開關(guān)S1，燈泡和R0串聯(lián)，燈泡正常發(fā)光，其兩端的電壓為UL=3.8V，R0兩端的電壓U0=U1UL=9V3.8V=5.2V，電路中的電流I===0.02A，燈泡的額定功率P=ULI=3.8V×0.02A=0.076W；

（2）由圖象乙可知，窗戶移至B點(diǎn)和C點(diǎn)時，磁敏電阻的電阻值分別為400Ω和300Ω，由歐姆定律可得：當(dāng)窗戶移至軌道B點(diǎn)位置時，蜂鳴器恰好開始報警，控制電路中的總電阻R===500Ω，此時滑動變阻器接入電路的阻值R滑=RR磁B=500Ω400Ω=100Ω，此時滑動變阻器接入電路的阻值為其最大阻值的，所以滑動變阻器的最大阻值為150Ω，

（3）當(dāng)窗戶移至軌道C點(diǎn)位置時，滑動變阻器接入電路的阻值應(yīng)為R′滑=RR磁C=500Ω300Ω=200Ω，但是滑動變阻器的最大阻值為150Ω，所以若要求窗戶移至軌道C點(diǎn)位置時蜂鳴器才開始報警，此時不能通過調(diào)節(jié)滑動變阻器的阻值來實(shí)現(xiàn)。