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1、、生活中的傳感器 電熨斗 2019最新粵教版高中物理選修（3-2）第三章《傳感器的應(yīng)用 用傳 感器制作自控裝置》學(xué)案 ［學(xué)習(xí)目標(biāo)定位］1.了解傳感器在生活和生產(chǎn)中的應(yīng)用 ，嘗試運(yùn)用傳感器的知識(shí)解釋一些生活 中的問(wèn)題.2.了解傳感器應(yīng)用的一般模式 .3.能設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單的應(yīng)用傳感器的控制電路. 知識(shí)“儲(chǔ)備區(qū) 刀敢居本刀年推陳方可知就 X知識(shí)辭接 1 .傳感器主要由敏感元件、轉(zhuǎn)換元件、轉(zhuǎn)換電路三部分組成. 2 .溫度傳感器是一種將溫度變化轉(zhuǎn)換為電學(xué)量變化的裝置 ，光電傳感器是一種將光學(xué)量變 化轉(zhuǎn)換為電學(xué)量變化的裝置. N新知呈現(xiàn) 一、生活中的傳感器 電飯煲、電冰箱、空調(diào)機(jī)等與

2、溫度控制相關(guān)的家用電器都要用到溫度傳感器；自動(dòng)門(mén)、家 電遙控器、非接觸紅外測(cè)溫儀以及防盜、防火報(bào)警器 ，均使用了紅外線傳感器；另外還有照 相機(jī)中的光敏傳感器、家用便攜式電子秤的壓力傳感器等. 二、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的傳感器 無(wú)人管理的自動(dòng)灌溉系統(tǒng)利用了濕度傳感器；自動(dòng)化溫室種植中 ，溫室的自動(dòng)控溫就是在溫 度傳感器的幫助下實(shí)現(xiàn)的；現(xiàn)代糧庫(kù)采用了溫度傳感器和濕度傳感器. 三、工業(yè)生產(chǎn)中的傳感器 生產(chǎn)安全中，如將一種埋入式光纖傳感器安置在大橋或水壩中 ，隨時(shí)可以監(jiān)控大橋或水壩的裂 痕等安全隱患；在自動(dòng)控制系統(tǒng)中，如數(shù)控機(jī)床中的位移測(cè)量裝置就是利用高精度位移傳感 器（如光柵傳感器）進(jìn)行位移測(cè)

3、量，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)零部件的精密加工. 四、飛向太空的傳感器 在運(yùn)載火箭、載人飛船中，應(yīng)用傳感器供遙測(cè)和遙控系統(tǒng)使用；對(duì)宇航員的各種生理狀態(tài)的 測(cè)量有生理傳感器，如測(cè)量血壓、心電圖、體溫等. 基班自學(xué)落實(shí)重點(diǎn)互動(dòng)探究 學(xué)習(xí)?探究區(qū) 1 / 11 ［問(wèn)題設(shè)計(jì)］ 如圖i所示為電熨斗的構(gòu)造，其中雙金屬片上層金屬的膨脹大于下層金屬. 觀察電熨斗的構(gòu)造，并回答下列問(wèn)題： 彈性銅片 他熱統(tǒng) 觸一點(diǎn): 雙金 屬片 調(diào)溫旋鈕 升降僵娓 (1)常溫下，電熨斗的上下觸點(diǎn)應(yīng)當(dāng)是接觸的還是分離的？當(dāng)溫度過(guò)高時(shí)雙金屬片將怎樣起作 用？ (2)熨燙棉麻衣物需要設(shè)定較高的溫度 ，熨燙絲綢衣物

4、需要設(shè)定較低的溫度 ，這是如何利用調(diào) 溫旋鈕來(lái)實(shí)現(xiàn)的？ 答案 (1)常溫時(shí)，電熨斗的上下觸點(diǎn)應(yīng)是接觸的 ，這樣電熨斗接通電源后能進(jìn)行加熱.當(dāng)溫 度過(guò)高時(shí)雙金屬片膨脹，因上層的膨脹系數(shù)大，故上層膨脹的厲害，雙金屬片向下彎曲，彎曲到 一定程度后，兩觸點(diǎn)分離，電路斷開(kāi)，電熱絲停止加熱，當(dāng)溫度降低后，雙金屬片恢復(fù)原狀，重新接 通電路加熱. (2)熨燙棉麻衣物需要設(shè)定較高的溫度 ，也就是要求雙金屬片彎曲程度較大時(shí) ，兩觸點(diǎn)分離，所 以應(yīng)使調(diào)溫旋鈕下旋.反之 ，熨燙絲綢衣物需要設(shè)定較低的溫度 ，應(yīng)使調(diào)溫旋鈕上旋. ［要點(diǎn)提煉］ 雙金屬片溫度傳感器的工彳原理：溫度變化時(shí) ，因雙金屬片上層金屬與

5、下層金屬的熱膨脹系 數(shù)不同，雙金屬片發(fā)生彎曲從而控制電路的通斷. 二、生活中的傳感器——電飯鍋 ［問(wèn)題設(shè)計(jì)］ 電飯鍋的結(jié)構(gòu)如圖 2所示. 感溫地密 觸點(diǎn)(電熱板電源開(kāi)美) 圖2 (1)開(kāi)始煮飯時(shí)為什么要壓下開(kāi)關(guān)按鈕？手松開(kāi)后這個(gè)按鈕是否會(huì)恢復(fù)到圖示的狀態(tài)？為什 么？ (2)煮飯時(shí)水沸騰后鍋內(nèi)是否會(huì)大致保持一定的溫度？為什么？ (3)飯熟后，水分被大米吸收，鍋底的溫度會(huì)有什么變化？這時(shí)電飯鍋會(huì)自動(dòng)發(fā)生哪些動(dòng)作？ (4)如果用電飯鍋燒水，能否在水沸騰后自動(dòng)斷電？ 答案(1)煮飯時(shí)壓下開(kāi)關(guān)按鈕，感溫磁體與永磁體相互吸引結(jié)合在一起 ，觸點(diǎn)相接，電路接通， 開(kāi)始加熱，手

6、松開(kāi)后，由于鍋內(nèi)的溫度低，感溫磁體與永磁體相互吸引而不能使按鈕恢復(fù)到題 圖所示的狀態(tài). (2)煮飯時(shí)水沸騰后鍋內(nèi)的溫度基本保持在水的沸點(diǎn)不變.因?yàn)樗序v時(shí) ，溫度不變. (3)飯熟后，水分被大米吸收，鍋底的溫度會(huì)升高，當(dāng)溫度上升到 居里溫度”約103 C)時(shí)，感溫 磁體失去磁性，在彈簧作用下永磁鐵與之分離 ，開(kāi)關(guān)自動(dòng)斷開(kāi)，且不能自動(dòng)復(fù)位. (4)不能，因?yàn)槿绻秒婏堝仧?，水沸騰后，鍋內(nèi)的溫度保持在 100 c不變，低于 居里溫 度” 103C,電飯鍋不能自動(dòng)斷電，只有水燒干后，溫度升高到103 C才能自動(dòng)斷電，因此用電飯 鍋來(lái)燒水、煲湯不能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控溫. ［要點(diǎn)提煉］ 電飯鍋中溫

7、度傳感器為感溫鐵氧體. 1 .居里溫度：感溫鐵氧體常溫下具有鐵磁性 ，溫度上升到約 103 c時(shí)，失去鐵磁性，這一溫度 稱為該材料的 居里溫度”或居里點(diǎn) 2 .自動(dòng)斷電原理：用手按下開(kāi)關(guān)按鈕通電加熱 ，開(kāi)始煮飯，當(dāng)鍋內(nèi)溫度達(dá)到 103c時(shí),感溫鐵 氧體失去磁性，與永磁體失去吸引力，被彈簧彈開(kāi)，從而推動(dòng)杠桿使觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)斷開(kāi). 三、用傳感器制作自控裝置 課題：應(yīng)用光敏電阻制作光控自動(dòng)照明燈電路 ［實(shí)驗(yàn)器材］ ? LN4007V Vn 3 / 11 二極管VD、晶閘管VS、光敏電阻RG、電阻R（7.5 M ◎）、燈泡L. ［實(shí)驗(yàn)原理］ 由晶閘管VS與電燈L構(gòu)成主

8、回路，控制回路由R與RG組成的分壓器及二極管 VD構(gòu)成，如 圖3所示. 1 .當(dāng)白天自然光線較強(qiáng)時(shí)，光敏電阻呈低電阻，與R分壓 圖3 后使晶閘管VS門(mén)電極處于低電平，VS關(guān)斷. 2 .當(dāng)夜幕降臨時(shí)，照在RG上的自然光線減弱，RC呈高阻，使VS的門(mén)電極處于高電平,VS獲 正向觸發(fā)電壓而導(dǎo)通，燈L亮. 3 .改變R的阻值，即改變其與RG的分壓比，可調(diào)整電路的起控點(diǎn). X典例精析 一、傳感器的應(yīng)用實(shí)例 【例1】 電飯煲的工作原理如圖 4所示，可分為兩部分，即控制部分：由 S2、R1和黃燈組 成.工作（加熱）部分：由發(fā)熱電阻 R3、R2和紅燈組成,S1是一個(gè)磁鐵限溫開(kāi)關(guān)，手動(dòng)閉合，當(dāng)

9、 此開(kāi)關(guān)的溫度達(dá)到居里點(diǎn) （103C）時(shí)，自動(dòng)斷開(kāi)，且不能自動(dòng)復(fù)位（閉合）,S2是一個(gè)雙金屬片自 動(dòng)開(kāi)關(guān)，當(dāng)溫度達(dá)到70c?80 c時(shí)，自動(dòng)斷開(kāi) 低于70 c時(shí)，自動(dòng)閉合，紅燈、黃燈是指示燈，通 過(guò)的電流必須較小，所以R1、R2起 作用，R3是發(fā)熱電阻，由于煮飯前溫度低于 70C, 所以S2是（填 斷開(kāi)的”或 閉合的”.）接通電源并按下 S1后，黃燈滅而紅燈亮，R3發(fā) 熱，當(dāng)溫度達(dá)到70c?80c時(shí)，S2斷開(kāi)，當(dāng)溫度達(dá)到103c時(shí)飯熟，S1斷開(kāi)，當(dāng)溫度降到70c以 下時(shí),S2閉合，電飯煲處于保溫狀態(tài)，由以上描述可知 R2 R3（填2“建“或 法”商用 電飯煲燒水時(shí)，直到水被燒干 S1才

10、會(huì)斷開(kāi)，試解釋此現(xiàn)象. 11 / 11 圖4 解析 R1、R2起的作用是限流，防止指示燈（速泡）因電流過(guò)大而燒毀，S2是自動(dòng)控制溫度開(kāi) 關(guān)，當(dāng)溫度低于70c時(shí)自動(dòng)閉合，當(dāng)溫度達(dá)到70 c?80c時(shí)又自動(dòng)斷開(kāi)，使電飯煲處于保溫狀 態(tài)，由于R3的功率較大，因此R2>R3.由于開(kāi)關(guān)S1必須當(dāng)溫度達(dá)到103c時(shí)才自動(dòng)斷開(kāi)，而水 的沸點(diǎn)只有100 C,因此用電飯煲燒水時(shí)，直到水被燒干后 S1才會(huì)斷開(kāi). 答案見(jiàn)解析 二、傳感器的應(yīng)用分析 【例2】按圖5所示連接好電路，合上S,發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮，原因是; 用電吹風(fēng)對(duì)負(fù)溫度系數(shù)的熱敏電阻吹一會(huì)兒 ，會(huì)發(fā)現(xiàn)小燈泡 ，原因是 ;

11、停止吹風(fēng)，會(huì)發(fā)現(xiàn) ; 把熱敏電阻放入冷水中會(huì)發(fā)現(xiàn) . 答案 由于熱敏電阻阻值較大，左側(cè)電路電流較小，電磁鐵磁性較弱吸不住銜鐵 亮了 電吹 風(fēng)對(duì)熱敏電阻加熱使其阻值變小 ，電路中電流增大，電磁鐵吸住銜鐵 小燈泡不會(huì)立即熄滅， 因?yàn)闊崦綦娮铚囟热匀惠^高 小燈泡熄滅 例3 青島奧運(yùn)會(huì)帆船賽場(chǎng)采用風(fēng)力發(fā)電給蓄電池充電 ，為路燈提供電能.用光敏電阻作為 傳感器控制路燈電路的開(kāi)關(guān)，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制. 光敏電阻的阻值隨照射光的強(qiáng)弱而變化 ，作為簡(jiǎn)化模型，可以近似認(rèn)為，照射光較強(qiáng)（如白天）時(shí) 電阻近似為 0,照射光較弱（如黑天）時(shí)電阻接近于無(wú)窮大.利用光敏電阻作為傳感器 ，借助電 磁開(kāi)關(guān)，可以

12、實(shí)現(xiàn)路燈自動(dòng)在白天關(guān)閉 ，黑天打開(kāi).電磁開(kāi)關(guān)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖 6所示.1、2兩 接線柱之間是勵(lì)磁線圈，3、4兩接線柱分別與彈簧片和觸點(diǎn)連接.當(dāng)勵(lì)磁線圈中電流大于 50 mA時(shí)，電磁鐵吸合鐵片，彈簧片和觸點(diǎn)分離，3、4斷開(kāi)；電流小于50 mA時(shí),3、4接通.勵(lì) 磁線圈中允許通過(guò)的最大電流為 100 mA. …?一彈警片 息一觸點(diǎn) 電磁開(kāi)關(guān)內(nèi)部結(jié)枸圖 —鐵片 -一電磁鐵 勵(lì)磁線陶 勿勿勿勿勿"的緣支架 4 圖6 【(1)利用以下器材設(shè)計(jì)一個(gè)自動(dòng)控制路燈的電路 ，畫(huà)出電路原理圖. 光敏電阻R1,符號(hào) 燈泡L,額定功率40 W,額定電壓36 V,符號(hào)l 保護(hù)電阻R2,符號(hào) 電

13、磁開(kāi)關(guān)，符號(hào) 蓄電池E,電壓36 V,內(nèi)阻很小符號(hào) E 開(kāi)關(guān)S,導(dǎo)線若干 (2)回答下列問(wèn)題： V,保護(hù)電阻R2的阻值 ①如果勵(lì)磁線圈的電阻為 200 ◎勵(lì)磁線圈允許加的最大電壓為 Q. 范圍為 ②在有些應(yīng)用電磁開(kāi)關(guān)的場(chǎng)合，為了安全，往往需要在電磁鐵吸合鐵片時(shí)，接線柱3、4之間從 斷開(kāi)變?yōu)榻油?為此，電磁開(kāi)關(guān)內(nèi)部結(jié)構(gòu)應(yīng)如何改造？請(qǐng)結(jié)合本題中電磁開(kāi)關(guān)內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖說(shuō) 明. 答：. 答案見(jiàn)解析 解析(1)電路原理如圖所示 (2)① 20 160 ?520 ②把觸點(diǎn)從彈簧片右側(cè)移到彈簧片左側(cè) 時(shí),3、4之間斷開(kāi) ，保證當(dāng)電磁鐵吸合鐵片時(shí) ，3、4之間接通；不吸合  ■課

14、堂要點(diǎn)小結(jié) f傳感器:能翳感受非W學(xué)量.并授照一定的規(guī)律轉(zhuǎn)換 專忌器 為電學(xué)量或技發(fā)為電路的運(yùn)斷的一類元件 r光敏電阻：隨光照增強(qiáng)，阻值減小 常用元器件 < 熱短且擔(dān) 正溫度系數(shù)的熱變電若 負(fù)溫度系數(shù)的熱敏電阻 .金屬熱電阻:趨溫度升高.正值增大 自我?檢測(cè)區(qū) 檢法學(xué)習(xí)牧里體育成功快樂(lè) 1.（傳感器的應(yīng)用實(shí)例）（雙選）壓敏電阻的阻值會(huì)隨所受壓力的增大而減小.一同學(xué)利用壓 敏電阻設(shè)計(jì)了判斷升降機(jī)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的裝置 ，如圖7甲所示，將壓敏電阻平放在升降機(jī)內(nèi) ，受壓 面朝上，在上面放一物體 m,升降機(jī)靜止時(shí)電流表示數(shù)為 I0.某過(guò)程中電流表的示數(shù)如圖乙所 ） 示，則在此過(guò)程

15、（ A.物體處于失重狀態(tài) B.物體處于超重狀態(tài) C.升降機(jī)一定向上做勻加速運(yùn)動(dòng) D.升降機(jī)可能向下做勻減速運(yùn)動(dòng) 答案 BD 解析 電流表的示數(shù)變?yōu)?2I0且保持不變，說(shuō)明壓敏電阻的阻值比升降機(jī)靜止時(shí)小 ，壓敏電阻 所受壓力變大，物體處于超重狀態(tài)，即物體具有向上的加速度，B、D正確,A、C錯(cuò)誤. 2.（傳感器的應(yīng)用實(shí)例）（單選）在家用電熱滅蚊器中，電熱部分主要元件是 PTC元件，PTC元 件是由鈦酸鋼等半導(dǎo)體材料制成的電阻器 ，其電阻率p隨溫度t的變化關(guān)系如圖8所示，由于 這種特性，PTC元件具有發(fā)熱、保溫雙重功能.對(duì)此 ，以下判斷正確的是（ ） 圖8 ①通電后，其

16、電功率先增大后減小 ②通電后，其電功率先減小后增大 ③當(dāng)其產(chǎn)生的熱量與 散發(fā)的熱量相等時(shí)，溫度保持在t1不變④當(dāng)其產(chǎn)生的熱量與散發(fā)的熱量相等時(shí) ，溫度保持 在t1和t2之間的某一值不變 A.①② B.②③ C.②④ D.①④ 答案 D 解析 當(dāng)溫度由零升到t1的過(guò)程中，PTC的電阻率p隨溫度升高而減小，其電阻R隨之減小， 由于加在滅蚊器上的電壓 U保持不變，滅蚊器的熱功率 P隨之增大，當(dāng)t=t1時(shí),P=P1達(dá)到最 大.當(dāng)溫度繼續(xù)升高，P增大,R增大,P減?。欢鴾囟仍礁?，其與外界環(huán)境的溫的差也就越大 ， 電熱滅蚊器的散熱功率 P也就越大，因此在t1?t2之間的某一溫度t3會(huì)有P= P

17、3= P即熱功 率P減小到等于散熱功率時(shí)，即達(dá)到保溫；當(dāng) tvt3時(shí),P>P溫度自動(dòng)升高到 t3;當(dāng)t>t3 時(shí),PvP溫度自動(dòng)降到t3,實(shí)現(xiàn)自動(dòng)保溫，正確選項(xiàng)為D. 3 .（傳感器的應(yīng)用分析）如圖9所示是一種自動(dòng)控制水溫的裝置 ，加熱電路的兩個(gè)端點(diǎn) P、Q 應(yīng)接在觸頭a、b之間還是c、d之間？熱敏電阻兩端 M、N應(yīng)接在哪兩個(gè)觸頭之間？ 圖9 答案見(jiàn)解析 解析 P、Q應(yīng)該分別接在觸頭 a、b上,同時(shí),M、N應(yīng)該分別接e、f,其工作原理是：當(dāng)水溫 升高時(shí)，熱敏電阻阻值減小，電磁鐵中電流增大，吸引力增大，使銜鐵被吸下，a、b斷開(kāi),使加熱 裝置停止加熱；當(dāng)水溫降低到一定程度時(shí) ，熱敏電

18、阻溫度減小，電磁鐵中電流減小，吸引力減 小，銜鐵被彈簧彈上去，使a、b之間連接，加熱裝置開(kāi)始加熱，從而實(shí)現(xiàn)水溫控制. 4 .（傳感器的應(yīng)用分析）工人在鍛壓機(jī)、沖床、鉆床等機(jī)器上勞動(dòng)時(shí) ，稍有不慎就會(huì)把手壓在 里面,造成工傷事故，工廠中大都是利用光電控制設(shè)備來(lái)避免事故發(fā)生的.如圖 10所示為光 控繼電器的示意圖，它由電源、光電管（當(dāng)有光照射時(shí)，在陰極K端會(huì)放出電子 卜放大器、電 磁繼電器等幾部分組成.這樣 ，當(dāng)工人不慎將手伸入危險(xiǎn)區(qū)域時(shí) ，由于遮住了光線，光控繼電 器銜鐵立即變化，使機(jī)床停止工作，避免事故發(fā)生.光控繼電器的原理是： 圖10 答案見(jiàn)解析 解析 光照射光電管時(shí)

19、，陰極K發(fā)射電子，電路中產(chǎn)生電流，經(jīng)放大器放大后的電流使電磁鐵 M磁化,將銜鐵N吸?。粺o(wú)光照射光電管時(shí)，電路中無(wú)電流，N自動(dòng)離開(kāi)M,右側(cè)電路接通，燈L 40分鐘課時(shí)作業(yè) 題組一傳感器應(yīng)用實(shí)例 1.（雙選）關(guān)于電飯鍋的說(shuō)法正確的是 （ ） A.電飯鍋中的溫度傳感器的主要元件是氧化鐵 B.感溫鐵氧體在常溫下具有鐵磁性，溫度很高時(shí)失去鐵磁性 C.用電飯鍋燒水，水開(kāi)時(shí)能自動(dòng)斷電 D.用電飯鍋煮飯時(shí)，若溫控開(kāi)關(guān)自動(dòng)斷電后，它不能自動(dòng)復(fù)位 答案 BD 2.（單選）如圖1所示是會(huì)議室和賓館房間的天花板上裝有的火災(zāi)報(bào)警器的結(jié)構(gòu)原理圖 ，罩內(nèi) 裝有發(fā)光二極管 LED、光電三極管和不透明的擋

20、板.平時(shí)光電三極管接收不到 LED發(fā)出 的光，呈現(xiàn)高電阻狀態(tài).發(fā)生火災(zāi)時(shí) ，下列說(shuō)法正確的是（ ） :兇】x I 1/? j廿代電三根管 丁 J 外罩 圖1 A.進(jìn)入罩內(nèi)的煙霧遮擋了光線 ，使光電三極管電阻更大，檢測(cè)電路檢測(cè)出變化發(fā)出警報(bào) B.光電三極管溫度升高，電阻變小，檢測(cè)電路檢測(cè)出變化發(fā)出警報(bào) C.進(jìn)入罩內(nèi)的煙霧對(duì)光有散射作用 ，部分光線照到光電三極管上，電阻變小，發(fā)出警報(bào) D.以上說(shuō)法均不正確 答案 C 解析由火災(zāi)報(bào)警器的原理可知，發(fā)生火災(zāi)時(shí)煙霧進(jìn)入罩內(nèi)，使光發(fā)生散射，部分光線照到光 電三極管上，電阻變小，與傳感器相連的電路檢測(cè)出這種變化 ，發(fā)出警報(bào)，C對(duì).

21、 3 .（單選）某樓梯口的電燈開(kāi)關(guān)裝有傳感器 ，天黑時(shí)，出現(xiàn)聲音才能發(fā)光，而白天即使有聲音，電 燈也不能發(fā)光，該開(kāi)關(guān)中有兩種傳感器，它們可能是（ ） A.熱敏電阻和光敏電阻 B.金屬熱電阻和光敏電阻 C.熱敏電阻和霍爾元件 D.光敏電阻和駐極體話筒 答案 D 解析 兩種傳感器分別把聲音信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào) ，把光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào) ，所以選項(xiàng) D正 確. 4 .（雙選）如圖3是電熨斗的結(jié)構(gòu)圖，下列說(shuō)法正確的是（ ） 電熱埋一/ 、金瓜屁板 圖3 A.雙金屬片上層金屬的膨脹系數(shù)小于下層金屬 B.常溫下，上下觸點(diǎn)接觸：溫度過(guò)高時(shí)，雙金屬片發(fā)生彎曲使上下觸點(diǎn)分離 C.需要較高溫度

22、熨燙時(shí)，要調(diào)節(jié)調(diào)溫旋鈕，使升降螺絲上升 D.雙金屬片溫度傳感器的作用是控制電路的通斷 答案 BD 解析電熱絲通電加熱，雙金屬片溫度升高，雙金屬片的膨脹系數(shù)上大下小，溫度升高到一定 時(shí),雙金屬片向下彎曲使觸點(diǎn)斷開(kāi) ，停止供電.A錯(cuò),B、D對(duì)；需要較高溫度熨燙時(shí)，要調(diào)節(jié)調(diào) 溫旋鈕，使升降螺絲下移并推動(dòng)彈性銅片下移 ，使雙金屬片稍向下彎曲，這樣要使觸點(diǎn)斷開(kāi)雙 金屬片向下彎曲程度要大一些，溫度也需要更高一些，C錯(cuò). 題組二傳感器的應(yīng)用分析 5.（單選）如圖4所示為小型電磁繼電器的構(gòu)造示意圖 ，其中L為含鐵芯的線圈.P為可繞O 點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)的鐵片，K為彈簧，S為一對(duì)觸頭,A、B、C、D為四個(gè)接線

23、柱.電磁繼電器與傳感器配 合，可完成自動(dòng)控制的要求.其工作方式是 （ ） On P 圖4 A . A與B接信號(hào)電壓，C與D可跟被控電路串聯(lián) B. A與B接信號(hào)電壓，C與D可跟被控電路并聯(lián) C. C與D接信號(hào)電壓，A與B可跟被控電路串聯(lián) D. C與D接信號(hào)電壓，A與B可跟被控電路并聯(lián) 答案 A 6.（單選）如圖5所示為用熱敏電阻 R和繼電器L等組成的一個(gè)簡(jiǎn)單的恒溫控制電路 ，其中熱 敏電阻的阻值會(huì)隨溫度的升高而減小.電源甲與繼電器、熱敏電阻等組成控制電路 ，電源乙 與恒溫箱加熱器（圖中未畫(huà)出）相連接.則（ ） 乙 圖5 A.當(dāng)溫度降低到某一數(shù)值，銜鐵P將會(huì)被吸下 B

24、.當(dāng)溫度升高到某一數(shù)值，銜鐵P將會(huì)被吸下 C.工作時(shí)，應(yīng)該把恒溫箱內(nèi)的加熱器接在 C、D端 D.工作時(shí)，應(yīng)該把恒溫箱內(nèi)的加熱器接在 A、C端 答案 B 解析 根據(jù)溫度變化，分析R的變化，確定電路中電流的變化，電流增大時(shí)，繼電器L對(duì)銜鐵吸 引力增大，P將會(huì)被吸下.當(dāng)溫度降低到某一數(shù)值 ，熱敏電阻R的阻值增大，電路中電流減小， 繼電器L對(duì)銜鐵吸引力減小，P將不會(huì)被吸下，故A錯(cuò)誤.當(dāng)溫度升高到某一數(shù)值 ，熱敏電阻 R的阻值減小，電路中電流增大，繼電器L對(duì)銜鐵吸引力增大，P將會(huì)被吸下.故 B正確.恒 溫箱內(nèi)溫度高到一定數(shù)值后 ，應(yīng)與電源斷開(kāi)停止加熱，由以上分析可知，溫度升高后，A、B端 斷開(kāi)，

25、所以工作時(shí)，應(yīng)該把恒溫箱內(nèi)的加熱器接在 A、B端，故C、D錯(cuò)誤.故選B. 7 .圖6甲為在溫度為10 c左右的環(huán)境中工作的某自動(dòng)恒溫箱原理簡(jiǎn)圖 ，箱內(nèi)的電阻 R1 = 20 kQ ,R2= 10 kQ ,R3= 40 kQ ,Rt為熱敏電阻，它的電阻隨溫度變化的圖線如圖乙所示.當(dāng) a、b端電壓Uab<0時(shí),電壓鑒別器會(huì)令開(kāi)關(guān) S接通，恒溫箱內(nèi)的電熱絲發(fā)熱，使箱內(nèi)溫度升 高；當(dāng)Uab>0時(shí),電壓鑒別器會(huì)令開(kāi)關(guān) S斷開(kāi)，停止加熱，恒溫箱內(nèi)的溫度恒定在 C. 尤3 f?r 答案 34 解析 設(shè)電路路端電壓為 U,當(dāng)Uab=0時(shí)有 工；~—R1 =—~^R3,解得Rt=2

26、0 kQ由題圖 R1 + R2 R3 + Rt 乙可知，當(dāng)Rt = 20 k ◎時(shí),t = 34 C. 8 .如圖7所示為一自動(dòng)控制溫度的電路 ，請(qǐng)說(shuō)明其工作原理. 電熱絲 熱敏電阻 圖7 答案見(jiàn)解析 解析 當(dāng)開(kāi)關(guān)P在彈簧拉力作用下拉到上面與 a接觸時(shí)，電熱絲工作；隨著溫度升高 ，熱敏電 阻溫度升高、阻值減小，通過(guò)電磁鐵的電流增大，電磁鐵磁性增強(qiáng)到一定程度時(shí)把 P吸到b,電 熱絲停止工作，指示燈亮. 9 .如圖8甲所示為一測(cè)量硫化鎘光敏電阻特性的實(shí)驗(yàn)電路 ，電源電壓恒定.電流表內(nèi)阻不 計(jì)，開(kāi)關(guān)閉合后，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片，使小燈泡發(fā)光亮度逐漸增強(qiáng)，測(cè)得流過(guò)電阻的電流和 光強(qiáng)

27、的關(guān)系曲線如圖乙所示 ，試根據(jù)這一特性用圖丙中給定的器材設(shè)計(jì)一個(gè)自動(dòng)光控電路. 電流信號(hào) 放大器 圖8 答案見(jiàn)解析 解析 由光敏電阻的特性曲線可以看出 ，當(dāng)入射光增強(qiáng)時(shí)，光敏電阻的阻值減小，通過(guò)光敏電 阻的電流增大.根據(jù)題意設(shè)計(jì)的自動(dòng)光控電路如圖所示.控制過(guò)程是：當(dāng)有光照射時(shí) ，電路 中電流增大，經(jīng)過(guò)放大器輸出一個(gè)較大的電流 ，驅(qū)動(dòng)電磁繼電器吸引銜鐵使兩個(gè)觸點(diǎn)斷開(kāi) ，當(dāng) 無(wú)光照射時(shí)，電路中電流減小，放大器輸出電流減小，電磁繼電器釋放銜鐵，使兩個(gè)觸點(diǎn)閉合，控 制電路接通，燈開(kāi)始工作. 電流信號(hào) 放大器 5 二三一 10 .為了節(jié)能和環(huán)保，一些公共場(chǎng)所使用光控開(kāi)關(guān)控制照

28、明系統(tǒng).光控開(kāi)關(guān)可采用光敏電阻 來(lái)控制，光敏電阻是阻值隨著光的照度而變化的元件 (照度可以反映光的強(qiáng)弱，光越強(qiáng)照度越 大，照度單位為lx) .某光敏電阻RP在不同照度下的阻值如下表： 照度(lx) 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 電阻(k Q) 75 40 28 23 20 18 ，請(qǐng)?jiān)趫D9甲所示的坐標(biāo)系中描繪出阻值隨照度變化的曲線 ，并說(shuō)明阻值隨 (1)根據(jù)表中數(shù)據(jù) 照度變化的特點(diǎn). 中電阻ZkC 0.2 0.40.60.B L0L21.4 桃箱曲50苞卻加In | ■明.我 L r 一 控制開(kāi)關(guān) 13 /11

29、 ,請(qǐng)利用下列器 1.0(lx)時(shí)啟動(dòng)照明 )提供的器材如 (2)如圖9乙所示，當(dāng)1、2兩端電壓上升至2 V時(shí),控制開(kāi)關(guān)自動(dòng)啟動(dòng)照明系統(tǒng) 材設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單電路，給1、2兩端提供電壓，要求當(dāng)天色漸暗照度降低至 系統(tǒng)，在虛線框內(nèi)完成電路原理圖. (不考慮控制開(kāi)關(guān)對(duì)所設(shè)計(jì)電路的影響 下： 光敏電阻RP(符號(hào)3-，阻值見(jiàn)上表); 直流電源E(電動(dòng)勢(shì)3 V,內(nèi)阻不計(jì))； 定值電阻：R1= 10 k Q,R2= 20 k ◎ ,R3= 40 k ◎限選其中之一并在圖中標(biāo)出 開(kāi)關(guān)S及導(dǎo)線若干. 答案見(jiàn)解析 ，其特點(diǎn)是：光敏電阻的阻值隨光照度的 解析(1)光敏電阻隨光照度變化的曲線如圖甲所示 增大非線性減小. 電阻山口 I照明系. 0 0.2 0 40 60.8 L01.21.4 " 1 甲 乙 (2)當(dāng)光照度降至 1.0(lx)時(shí)，光敏電阻的阻值為 RP=20 kQ設(shè)計(jì)原理圖如圖乙所示.根據(jù)歐 姆定律與串聯(lián)電阻的分壓知 U12_E—U12 RP = R 即 2^ 3 V-2 V ,R= 10 k Q R 即與RP串聯(lián)的電阻應(yīng)選 R1. 14 / 11