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文件名称:实验十七利用传感器制作简单的自动控制装置.docx
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更新时间:2025-04-04
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实验十七利用传感器制作简单的自动控制装置

1.在如图1所示的电路中,当用半导体材料做成的热敏电阻浸泡到热水中时,电流表示数增大,则说明()

图1

A.在温度越高时,热敏电阻阻值越小

B.在温度越高时,热敏电阻阻值越大

C.半导体材料温度升高时,导电性能变差

D.半导体材料温度升高时,导电性能不变

2.如图2是利用太阳能给LED路灯供电的自动控制电路的示意图。R是光敏电阻,R0是保护定值电阻,日光充足时,电磁继电器把衔铁吸下,GH接入电路,太阳能电池板给蓄电池充电,光线不足时,衔铁被弹簧拉起,与EF接入电路,蓄电池给LED路灯供电,路灯亮起,下列关于该电路分析正确的是()

图2

A.该光敏电阻阻值随光照强度增大而增大

B.增加电源电动势可以增加路灯照明时间

C.增大保护电阻R0阻值可延长每天路灯照明时间

D.并联更多的LED路灯可延长每天路灯照明时间

3.某同学用热敏电阻制作高温报警器。实验器材如下,热敏电阻Rt、电磁继电器、蜂鸣器、小灯泡(额定电压2.5V)、保护电阻r(阻值5Ω)、变阻箱R(0~9999.9Ω)、电池组两组(内阻不计)、多用电表(有温度挡)、铁架台、烧杯、开关及导线若干。

图3

(1)如图3所示是该热敏电阻的Rt-t曲线,由图像可以得到热敏电阻的阻值随温度的升高而______________(选填“减小”“不变”或“增大”)。

(2)如图4是某同学设计的高温报警器电路图,左边部分是控制电路,右边部分是报警装置,实验发现控制电路不工作,合上开关S,用多用电表排查电路故障,则应将如图5所示的选择开关旋至________(选填“A”“B”“C”或“D”),若只有继电器线圈断路,则应发现表笔接入继电器线圈两端时多用电表的指针________(选填“偏转”或“不偏转”),接入热敏电阻两端时多用电表的指针__________(选填“偏转”或“不偏转”)。

图4

图5

(3)根据电磁继电器的技术数据,当热敏电阻Rt达到设定温度时,电磁继电器应自动吸合,报警装置报警。已知控制电路电池组电动势为6V,实测电磁继电器正常吸合时的电流为37.6mA~40.2mA,继电器内阻为61.0Ω,如果设置报警温度为55℃,至少应将变阻箱的电阻R调节到________Ω。想要让热敏电阻在高温报警中更加“敏感”(即温度不是太高就报警),需要________(选填“增大”“减小”或“不变”)变阻箱的电阻。

4.利用光敏电阻作为传感器,借助电磁开关,可以实现路灯自动在白天关闭,黑夜打开。某同学利用如下器材制作了一个简易的路灯自动控制装置。

A.励磁线圈电源E1 B.路灯电源E2

C.路灯灯泡L D.定值电阻R0

E.光敏电阻R1 F.电磁开关

G.导线、开关等

图6

(1)电磁开关的内部结构如图6甲所示。1、2两接线柱接励磁线圈(电磁铁上绕的线圈),3、4两接线柱分别与弹簧片和触点连接,相当于路灯的开关。当流过励磁线圈的电流大于某个值时,电磁铁吸合铁片,弹簧片和触点分离,3、4断开,路灯熄灭。该同学首先用多用电表的欧姆挡测量励磁线圈的电阻,将选择开关置于“×1”挡,调零后测量时的示数如图丙所示,则励磁线圈的电阻约为________Ω。

(2)图乙为光敏电阻的阻值随照度的变化关系(照度可以反映光的强弱,光越强,照度越大,单位为lx)。从图中可以看出,光敏电阻的阻值随照度的增大而________(选填“减小”“不变”或“增大”)。

(3)如图7所示,请你用笔画线代替导线,将该同学设计的自动控制电路补充完整。

图7

(4)已知励磁线圈电源E1=6.0V(内阻不计),定值电阻R0=60Ω。若设计要求当流过励磁线圈的电流为0.05A时点亮路灯,则此时的照度约为________lx。

5.(2024·湖南常德高三月考)某同学利用下列实验器材设计一个电路来研究某压敏电阻Rx的压阻效应,然后将该压敏电阻改装为压力传感器测量压力。已知该电阻Rx的阻值变化范围为50~250Ω。供选择的实验器材如下:

A.电源E:电动势为3V,内阻不计

B.电流表A1:量程为3mA,内阻r1=10Ω

C.电流表A2:量程为30mA,内阻r2约为1Ω

D.电阻箱R1:阻值范围0~9999.9Ω

E.定值电阻R0:R0=50Ω

F.开关S、导线若干

图8

(1)为了较准确地测量电阻Rx,某同学设计了图8甲的实验电路图,根据所设计的电路图,设电流表、的示数分别为I1、I2,电阻箱的电阻为R1,则Rx的测量值为Rx=________。

(2)该同学根据实验测量结果,作出压敏电阻Rx随所加外力F的Rx-F图像,如图乙所示,则由此图像可知,随压力F的增大,压敏电阻Rx的阻值________(填“增大”“减小”或“不变”)。

(3)该同学将这