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1. 科学家发现某些特殊材料的电阻会因磁场的作用而显著变化。小明同学设计了如图甲所示的电路，来研究巨磁电阻（GMR）电阻的大小与有无磁场的关系。

(1) 闭合开关S1 ， 通电螺线管的右边是（选填“N”或“S”）极。若想使其础性增强，则R1的滑片应该向（选填“左”或“右”）端滑动；
(2) 闭合开关S2之前，应将R2的滑片滑到最 （选填“上”或“下”）端；
(3) 断开开关S1 ， 闭合开关S2 ， 并移动滑动变阻器R2的滑片，测得两电表的几组数据如表所示。由此可知，无磁场时GMR的阻值大小为Ω；

实验序号

1

2

3

4

U/V

1.00

1.25

2.00

2.50

I/A

2×10﹣3

2.5×10﹣3

4×10﹣3

5×10﹣3
(4) 再闭合开关S1和S2 ， 保持R1滑片位置不变，移动滑动变阻器R2的滑片，测得两电表的几组数据如表所示，可分别计算出有磁场时GMR的阻值大小。

实验序号

1

2

3

4

U/V

0.45

0.91

1.50

1.79

I/A

0.3×10﹣3

0.6×10﹣3

1×10﹣3

1.2×10﹣3

比较以上两组实验数据，可得出GMR的阻值大小与有无磁场的关系是：；
(5) 小明想利用GMR电阻的特性，测量轮子的转速。他设计的方案如图乙所示，其中小磁铁是固定在轮子边缘的，GMR电阻也固定于轮子附近。请你简述该装置的测速原理：。
【考点】
电磁继电器的组成、原理和特点;
【答案】

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1. 在互联网时代，传感器担负着信息采集的重要任务，可以实现“提醒”和“报警”功能。其中热敏传感器主要运用了热敏电阻来测量温度的变化。甲是由热敏电阻R1作为传感器制作的简单自动报警线路图，其中热敏电阻的阻值R随温度t变化的图象如图乙所示，请回答以下问题：

（1）闭合开关S1时，电磁铁d端为极，此时电磁铁所在电路（选填“有”或“无”）电流

（2）该报警器的控制电路的心脏是电磁铁，下列实验与其工作原理相同的是（填序号）。

（3）为使温度升高到报警温度时发出报警信息，开关c应与触点（选填“a”或“b”）相接通。

（4）若通过电磁铁线圈ed的电流I0≥10mA才会报警，直流电源U1为18V，欲实现温度达到或超过60℃报警器响起，则滑动变阻器最大阻值不能小于Ω。在其它条件不变的情况下，控制电路中电池使用一段时间后，电压会降低，将导致报警温度比原来设定的温度选填“高”或“低”）。若此时将滑动变阻器向（选填“左”或“右”）移动，可达到原来的报警温度。
综合题 困难
2. 近年来深圳电动自行车数量急剧增加，电动自行车因具有快捷、经济和环保等优点深受大家喜爱，但同时也带来了严重的安全问题。因此，小明进行了“安全骑行电动自行车”的研究性学习。
(1) 骑行电动车自行车时不要闯红灯。深圳部分路口有会说话的交通警示器，它在红灯时会语音播报提示“红灯，请勿通行”。这说明声音能传递。
(2) 骑车时看手机、走神、酒驾等存在很大的安全隐患。若某人骑车以18km/h的速度匀速行驶，看一眼手机用时2s，相当于在无人驾驶状态下行驶了m.
(3) 为了证明骑行电动车时戴头盔的重要性，小明做一个模拟实验：将两个相似鸡蛋分别放在纸筒底座上，左边鸡蛋上方放一个轻质瓶盖，瓶盖内塞入棉花，在两鸡蛋正上方释放相同的铁球，如图甲所示，实验操作有错误的是：，改正错误后，观察到左边鸡蛋完好，右边鸡蛋破碎。说明左边鸡蛋“戴头盔”后受力面积增大，减小了受到的（选填“压强”或“压力”），这是保护鸡蛋的原因之一。
(4) 超速行驶的电动自行车极易发生交通事故。小明为电动车设计了一个简单的超速报警电路，如图乙所示，它由“传感电路”、“执行电路”组成。传感电路电源电压为12V，R是电阻箱，Rp为可变电阻，图丙是Rp的阻值与车速关系的图像，若通过电磁铁电流必须等于或大于1.2A时，才能启动报警，小明设定速度为30km/h时红灯亮，执行报警，则电阻箱的阻值至少应调到Ω；为了提高骑行安全，需要速度更小时就能启动报警，可采取的方法是。
(5) 新国标《电动自行车安全技术规范》标准中要求：整车质量不超过55kg，最高车速不超过25km/h，电池电压不超过48V。图丁的电动自行车部分参数如下表所示：

整车质量

50kg

最高车速

25km/h

蓄电池容量

20A•h

充电效率

75%

若质量为60kg的小明骑行该车时，每个轮胎与地面接触的面积为50cm2 ， g取10N/kg，则该车行驶时对地面的压强为Pa。电动自行车显示电池电量有80%，小明对其进行充电，充满电需耗电量0.32kW•h，小明认为该电动自行车超标，原因是电池电压为V。
综合题 困难
3. 在南方，很多家庭的屋顶装有利用太阳能加热的水箱。利用磁铁、两个双触点的干簧管和一个带辅助触点的继电器可以组成一个水箱自动补水控制电路，所用元件如图所示。

说明：磁铁与水箱中的浮子固定相连，可随水箱中水面的高低变化而上下移动(水箱和其中的浮子均未画出)。干簧管有两个触点，一个常闭触点和一个常开触点。当磁铁由于水箱中水面变化而靠近干簧管时，常闭触点断开，常开触点接通；当磁铁由于水面变化而离开干簧管时，两个触点复原。继电器有两对触点，主触点和辅助触点。继电器线圈不通电时，两对触点均处于断开状态。当继电器线圈通电时，两对触点同时闭合。使用时主触点接在工作电路中，辅助触点接在控制电路中。

(1) 在图中完成电路的连接。
(2) 说明电路的工作过程。
综合题 困难