某項目化學(xué)習(xí)小組設(shè)計了一款用于監(jiān)測一氧化碳濃度的安全斷路器模擬電路。其電路圖如圖甲所示，由控制電路（含電源、氣敏電阻R0、定值電阻R1、電磁鐵E等）和機(jī)械傳動部分＜含閘刀開關(guān)、輕質(zhì)杠桿AB、鐵塊C等）組成，電磁鐵E位于C的正上方。當(dāng)控制電路中的電流超過一定值時，鐵塊C被電磁鐵E吸起，杠桿AB偏轉(zhuǎn)，帶動細(xì)繩拉開閘刀開關(guān)，自動切斷電路。已知電源電壓U為6伏，定值電阻R1的阻值為10歐，OA和OB的長度之比為1：2。E對C的吸引力F0與通過控制電路電流Ⅰ的關(guān)系如圖乙所示，氣敏電阻R0的阻值與一氧化碳濃度的關(guān)系如圖丙所示。
（1）小組成員將機(jī)械傳動部分設(shè)計為AO的長度小于OB，請從杠桿角度分析這樣設(shè)計的合理性。 將機(jī)械傳動部分設(shè)計為AO的長度小于OB，當(dāng)B端力不變時，A端可以產(chǎn)生較大的拉力，拉開閘刀開關(guān)將機(jī)械傳動部分設(shè)計為AO的長度小于OB，當(dāng)B端力不變時，A端可以產(chǎn)生較大的拉力，拉開閘刀開關(guān)。
（2）小組成員將重為2.1牛的鐵塊C固定在杠桿B端支架上，閘刀開關(guān)剛好被拉開時所需的力F為0.6牛。電磁鐵的電阻和杠桿自重均忽略不計，請計算閘刀開關(guān)被拉開時一氧化碳的濃度。
（3）使用一段時間后，由于電源電壓減小，導(dǎo)致一氧化碳濃度達(dá)到設(shè)定值時不能斷開閘刀開關(guān)。為解決這一問題，小組成員先將定值電阻R1改為阻值合適的滑動變阻器，并提出了如下三種改進(jìn)方案：①在電路中串聯(lián)一個電流表：②在R0兩端并聯(lián)一個電壓表；③在R1兩端并聯(lián)一個電壓表。選擇一種你認(rèn)為合理的方案，并寫出電表讀數(shù)的要求 ①使電流表讀數(shù)保持為0.4A；②使電壓表讀數(shù)保持為2V①使電流表讀數(shù)保持為0.4A；②使電壓表讀數(shù)保持為2V。
【答案】將機(jī)械傳動部分設(shè)計為AO的長度小于OB，當(dāng)B端力不變時，A端可以產(chǎn)生較大的拉力，拉開閘刀開關(guān)；①使電流表讀數(shù)保持為0.4A；②使電壓表讀數(shù)保持為2V
【解答】
【點(diǎn)評】
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發(fā)布：2024/5/3 8:0:9組卷：35引用：1難度：0.5
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1．如圖所示的電路中，電源的電壓為3V不變，各元件連接無誤且正常工作，R1=R3=6Ω，R2=4Ω，則
（1）當(dāng)S1，S2都斷開時，求電壓表的示數(shù)。
（2）當(dāng)S1，S2都閉合時，求電流表和電壓表的示數(shù)。發(fā)布：2024/12/28 14:0:1組卷：49引用：2難度：0.5 -
2．如圖a所示，在一個電阻均勻的金屬圓環(huán)上有兩A、B、C、D四點(diǎn)。其中O為圓心，AB、CD為圓環(huán)的兩條互相垂直的直徑?，F(xiàn)把A、B兩點(diǎn)接入電源電壓保持不變的如圖b所示的電路MN兩端時，發(fā)現(xiàn)電流表示數(shù)為I0，當(dāng)換接A、D兩點(diǎn)，則此時電流表的示數(shù)應(yīng)為（ ）發(fā)布：2024/12/28 14:0:1組卷：68引用：3難度：0.5 -
3．老師給小寧一個暗箱，其表面有兩個接線柱M、N，它們之間電阻值RMN恒定不變。小寧利用如圖甲所示電路（電源電壓不變）進(jìn)行實驗：在開關(guān)S、S1都閉合和開關(guān)S閉合、S1斷開兩種情況下，改變電阻箱R1的阻值，讀取電流表示數(shù)，繪制了如圖乙所示的電流表示數(shù)I隨R1變化的曲線。由上述信息可知：
（1）電源電壓U為V。
（2）RMN為。
（3）圖乙中曲線（填“A”或“B”）是根據(jù)開關(guān)S、S1都閉合時測得的實驗數(shù)據(jù)繪制的。
（4）老師告訴小寧，暗箱的M、N之間只接有兩個定值電阻：一個阻值為R0（R0值已知），另一個阻值未知，假設(shè)為Rx。求Rx的值。（用R0、RMN表示）
發(fā)布：2024/12/28 14:0:1組卷：681引用：5難度：0.5
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