某项目化学习小组设计一个用于监测CO浓度的安全断路器，当装置监测到CO的浓度超过设定值时，安全断路器就会自动拉开闸刀开关，切断电路，保证安全。设计思路：如图甲，装置由控制电路部分（含电源、气敏电阻R0、调试电阻R、电磁铁E等）与机械传动部分（含闸刀开关S2、轻质杠杆AB、配重C、铁块D、滑轮等）组成。工作原理是当控制电路中的电流超过设定值时，铁块D被电磁铁E吸起，杠杆AB偏转，带动细绳拉开闸刀开关，自动切断电路。
小组同学根据产品特点，设计了如下的评价表（节选）。
| 评价指标 | 优秀 | 合格 | 待改进 |
| 指标一 | 能快速切断电路，安全可靠 | 能切断电路 | 不能切断电路 |
| 指标二 | 有调节结构，调节方便 | 有调节结构，调节不便 | 无调节结构，不能调节 |
（1）【方案论证】机械传动装置中，杠杆B端置于水平台面上，使杠杆可以绕支点O逆时针转动。小组同学在设计杠杆支点时，有以下方案：方案一AO：OB=3：1；方案二AO：OB=1：2；方案三AO：OB=1：1。针对评价表，要达到优秀，应采用方案一，从杠杆角度分析其原因是
动力臂小于阻力臂，更省距离，在铁块D移动距离一定时，A端移动距离更大，更便于快速切断电路
动力臂小于阻力臂，更省距离，在铁块D移动距离一定时，A端移动距离更大，更便于快速切断电路
。（2）【装置测试】小组同学采用方案一进行测试，将0.21千克的铁块D固定在杠杆B端支架上，让杠杆处于水平，电磁铁E移至D的正上方，E对D的吸引力F0与通过控制电路电流1的关系如表，气敏电阻R0的阻值与CO气体浓度的关系如图乙。已知电源电压U为9伏，调试电阻R最大阻值为20欧，滑片P移到中点，闸刀开关刚好被拉开时所需的力F1为0.4牛。若设定CO气体浓度为24毫克/米3时，开关拉开，则需取多大质量的配重C固定在A端支架上才符合设计要求。（电磁铁的电阻和杠杆自重均忽略不计）
| 电流I（安） | 0 | 0.2 | 0.4 | 0.6 | 0.8 |
| 吸引力F0（牛） | 0 | 1.2 | 2.4 | 3.6 | 4.8 |
DEF
DEF
。（可多选）A.支点O向左移到适当位置
B.增加A、C间支架的高度
C.铁块D换为等质量的铜块
D.适当提高电源电压
E.适当增加电磁铁的线圈匝数
F.调试电阻滑片P向上移到适当位置
【答案】动力臂小于阻力臂，更省距离，在铁块D移动距离一定时，A端移动距离更大，更便于快速切断电路；DEF
【解答】
【点评】
声明：本试题解析著作权属菁优网所有，未经书面同意，不得复制发布。
发布：2024/6/27 10:35:59组卷：138引用：1难度：0.5
相似题
-
1．如图是小宁设计的汽车尾气中CO排放量的检测电路。当CO浓度高于某一设定值时，电铃发声报警。图中气敏电阻R1阻值随CO浓度的增大而减小。
（1）根据小宁的设计，电铃应该接在 。（填“AC之间”或“BD之间”）
（2）用久后，电源电压U会减小，报警时CO最小浓度比设定值 。（填“高”或“低”）
（3）为使该检测电路在CO浓度更低时报警，可将R2的滑片向 。（填“上移”或“下移”）发布：2024/12/28 13:0:2组卷：103引用：2难度：0.5 -
2．如图甲所示是某兴趣小组设计的家庭燃气报警器电路示意图，其中电源电压保持恒定，R1是由气敏材料制成的传感器，其阻值与燃气（主要成分为甲烷）的浓度的关系如下表：R2为滑动变阻器通过移动滑片P的位置来设定燃气报警值：两个小灯泡的额定功率均为6W均能正常工作，该报警器初始设置在3%的燃气浓度报警，此时电流表的读数为0.3A，电磁铁A恰好能将衔铁B吸下（电磁铁线圈阻值忽略不计）
R1阻值与天然气的关系
（1）报警器报警时，灯亮。（选填“L1”或“L2”）燃气浓度 传感器阻值Ω 0% 55 2% 33 4% 23 6% 20
（2）该报警器初始设置在3%的燃气浓度报警，测试时，报警器传感器始终处于3%的燃气中，闭合开关S，滑动变阻器滑片P从一端移到另一端，测得电压表示数U与电流表示数的关系如图乙所示，则该报警器在待机时（燃气浓度为0%）消耗的总电功率为多少？
（3）若想让上述报警器在燃气浓度达到2%时就报警，那么该如何调节滑动变阻器，并请简述其中的科学原理。发布：2024/12/28 13:0:2组卷：30引用：2难度：0.5 -
3．如图甲为太阳能路灯的原理图。白天光线强时，太阳能电池板为蓄电池充电，夜晚光线弱时，蓄电池为电灯供电。电路中的R为光敏电阻，其电阻大小与光照强度关系如图乙所示。下列说法正确的是（ ）
发布：2024/12/28 13:0:2组卷：50引用：3难度：0.5
相关试卷
