《2026年补充习题江苏九年级物理下册苏科版》

26. 小明想设计一个监测汽车超载的报警装置。查阅相关资料得知，可以用力敏电阻制作压力传感器。压力传感器受到的压力越大，它所输出的电压就越高，两者关系如下表所示。
压力F/（×10⁵N） 0 1.2 2.4 3.6 4.8 6.0
输出电压U/V 0 1 2 3 4 5
图（a）是小明设计的电路原理简图。电磁继电器的工作电压U是压力传感器输出的电压，继电器线圈的电阻是25Ω，动作电流I≥20mA（线圈中电流大于或等于20mA时衔铁被吸合），电阻箱R'的最大阻值是999.9Ω。
（1）根据表格中的数据，在图（b）的坐标系中画出压力传感器输出电压随压力变化的图像。
（2）若该装置以电铃声为报警信号，则图（a）中的电铃应接在____________（A/B/C/D）接线柱上。
（3）若希望在压力达到2.4×10⁵N时报警，则电阻箱R'的电阻应调节为何值？
（4）能使该装置报警的最小压力是多少？

答案： （1）（图像为过原点的直线，经过点（1.2×10⁵N，1V）、（2.4×10⁵N，2V）等）
（2）C、D
（3）压力2.4×10⁵N时，U=2V，$R_{ 总} = \frac{U}{I} = \frac{2\ V}{0.02\ A} = 100\ \Omega$，$R' = R_{ 总} - 25\ \Omega = 75\ \Omega$
（4）最小电流I=0.02A，最小电压$U_{ min} = I(R + R')_{ min}$，当R'=0时，$U_{ min} = 0.02\ A × 25\ \Omega = 0.5\ V$，由表知最小压力为0.6×10⁵N