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  • 1. (2023·泰安) 2023年3月27日是第28个全国中小学生安全教育日,某校开展了安全创意设计比赛活动,物理兴趣小组利用磁性开关S2设计了烟雾报警与自动喷淋联动模拟系统,当烟雾达到一定浓度时触发自动报警喷淋,防范火灾发生。图甲为该模拟系统示意图,Rc为气敏电阻。控制电路中的电流I≥0.02A时,磁性开关S2动触片被电磁铁吸引与触点a接触,安全指示灯L熄灭,报警喷淋系统同时工作;控制电路中的电流小于0.02A时,动触片被释放,与触点b接触,安全指示灯亮,报警喷淋系统停止工作。已知控制电路电源电压U大小可调节,电磁铁线圈电阻不计,气敏电阻Rc的阻值与烟雾浓度C的关系如图乙所示,R0为定值电阻。工作电路电源电压U=36V,报警电铃标有“36V 18W”字样。

    1. (1) 安全指示灯L标有“0.9W 10Ω”字样(忽略温度对灯丝电阻的影响),要使灯L正常工作,则保护电阻R′的阻值为多大?
    2. (2) 报警电铃响时电流表示数为2.5A,喷淋系统工作20s消耗的电能是多少?
    3. (3) 通过调节U大小,可改变该装置对烟雾探测的灵敏度。调至U1时,触发报警喷淋的最低烟雾浓度C1=8%,电阻R0的功率为0.012W,控制电路消耗的总功率为P1;将电压增大调至U2 , 触发报警喷淋时的最低烟雾浓度为C2 , 控制电路消耗的总功率为P2 , P1∶P2=25∶31,求U1、U2和C2的大小。

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