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题型:解答题 题类: 难易度:困难

浙江省湖州市德清县2024学年第一学期期末调研测试试题卷 九年级科学

某项目化学习小组的同学们设计了一个用于监测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。

(1)、 设计思路:如图所示,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: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)。

安全断路器评价表(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

有调节结构且调节方便

有调节结构但调节不便

无调节结构

方案论证: 方案一: AO:OB=3:1;  方案二: AO:OB=1:2;

①如要评价表中指标一达到优秀,根据杠杆平衡原理分析,小组同学采用方案一的理由是:当AO 大于 OB,在铁块 D 移动距离一定时,A端移动距离更(选填“大”或“小”),便于快速切断电路。

②调试电阻R与电磁铁串联可以调节电磁铁的发热量和磁性强弱。电流通过电磁铁时会发热,这种现象叫做

(2)、装置测试:若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,使杠杆处于水平位置,将电磁铁E移至 D的正上方,调试电阻滑片 P移到中点。已知当CO气体浓度达到某一值时闸刀开关刚好被拉开,此时拉力为0.4牛,电磁铁E对铁块D的吸引力为2.7牛,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?
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