2．光控自動照明控制裝置(1)實驗探究方案(2)工作原理①當白天光線較強時，光敏電阻RG呈低電阻，此時，通過VD和R后的電流主要分流到RG支路，而流向門極G的電流變小，不足以觸發(fā)導(dǎo)通VS，VS處于關(guān)斷狀態(tài)，燈泡L不亮。②當夜幕降臨時，光線減弱，RG呈高電阻，流向門極G的電流增大，從而觸發(fā)導(dǎo)通VS，燈泡L發(fā)光。
實驗器材二極管VD、單向晶閘管VS、光敏電阻RG、電阻R(7.5 MΩ)、燈泡L。實驗步驟1．按照實驗探究方案連接好電路，檢查無誤后，接通電源。2．讓光敏電阻RG在自然光照射下，觀察燈泡L是否發(fā)光。3．遮擋RG的照射光線，當光照減弱到一定程度時，觀察燈泡L是否發(fā)光。4．可適當改變電阻R的阻值，觀察燈泡L開始發(fā)光時，照射到RG上的光線的強弱變化。
(一)實驗原理與操作[典例1] 把蜂鳴器、光敏電阻、干簧管繼電器開關(guān)(干簧管和繞在干簧管外的線圈組成)、電源連成電路，如甲圖所示，制成光電報警裝置，設(shè)計要求：當有光照時，蜂鳴器發(fā)聲，當沒有光照或者光照很弱時，蜂鳴器不發(fā)聲，電路已經(jīng)連接一部分，請將電路連接完整。
[解析]　電池、光敏電阻與開關(guān)及干簧管繼電器開關(guān)的外面線圈兩個接線端構(gòu)成一個回路；而另一組電池、蜂鳴器與干簧管繼電器開關(guān)里面的兩個接線端構(gòu)成另一個回路。當有光照時，光敏電阻變小，使得干簧管繼電器開關(guān)存在磁場，導(dǎo)致開關(guān)接通，最終使得蜂鳴器發(fā)聲；若沒有光照或者光照很弱時，光敏電阻阻值變大，干簧管外的線圈產(chǎn)生的磁場較弱，干簧管開關(guān)自動斷開。連接如圖所示。[答案]　見解析圖
[對點訓(xùn)練]1．為了設(shè)計一個白天自動關(guān)燈、黑夜自動開燈的自動控制裝置，可供選擇的器材如下：光敏電阻、繼電器、直流電源、交流電源、開關(guān)、燈泡及導(dǎo)線若干。(1)如圖所示為已畫出的部分電路，請補畫完整電路原理圖。
(2)關(guān)于以上電路工作的原理，下列說法正確的是________。A．光敏電阻受光照，電阻變小，繼電器工作B．光敏電阻受光照，電阻變小，繼電器不工作C．繼電器工作時，照明電路閉合，燈泡亮D．繼電器不工作時，照明電路閉合，燈泡亮
解析：(1)如圖所示。(2)有光照射時，光敏電阻阻值變小，控制電路中電流變大，線圈磁性增強，將G處動片吸引過來，G與H斷開，繼電器工作，照明電路斷開，燈泡不亮。繼電器不工作時，照明電路閉合，燈泡亮。答案：(1)見解析圖　(2)AD
(二)數(shù)據(jù)處理和誤差分析　[典例2]　(2020·全國卷Ⅲ)已知一熱敏電阻當溫度從10 ℃升至60 ℃時阻值從幾千歐姆降至幾百歐姆，某同學(xué)利用伏安法測量其阻值隨溫度的變化關(guān)系。所用器材：電源E、開關(guān)S、滑動變阻器R(最大阻值為20 Ω)、電壓表(可視為理想電表)和毫安表(內(nèi)阻約為100 Ω)。(1)在虛線框中所給的器材符號之間畫出連線，組成測量電路圖。
(2)實驗時，將熱敏電阻置于溫度控制室中，記錄不同溫度下電壓表和毫安表的示數(shù)，計算出相應(yīng)的熱敏電阻阻值。若某次測量中電壓表和毫安表的示數(shù)分別為5.5 V和3.0 mA，則此時熱敏電阻的阻值為________kΩ(保留2位有效數(shù)字)。實驗中得到的該熱敏電阻阻值R隨溫度t變化的曲線如圖(a)所示。(3)將熱敏電阻從溫控室取出置于室溫下，測得達到熱平衡后熱敏電阻的阻值為2.2 kΩ。由圖(a)求得，此時室溫為________ ℃(保留3位有效數(shù)字)。
(4)利用實驗中的熱敏電阻可以制作溫控報警器，其電路的一部分如圖(b)所示。圖中，E為直流電源(電動勢為10 V，內(nèi)阻可忽略)；當圖中的輸出電壓達到或超過6.0 V 時，便觸發(fā)報警器(圖中未畫出)報警。若要求開始報警時環(huán)境溫度為50 ℃，則圖中________(填“R1”或“R2”)應(yīng)使用熱敏電阻，另一固定電阻的阻值應(yīng)為________kΩ(保留2位有效數(shù)字)。[解析]　(1)由于滑動變阻器的最大阻值比待測電阻的阻值小得多，因此滑動變阻器應(yīng)用分壓式接法，由于電壓表可視為理想電表，則電流表應(yīng)用外接法，電路圖如圖所示。
[對點訓(xùn)練]2．如圖甲所示為某同學(xué)設(shè)計的電子秤原理圖，其中E是電動勢為3 V的電源(內(nèi)阻不計)，A是電流表(在設(shè)計中計劃被改成電子秤的示數(shù)表盤)，R0是阻值為5 Ω的定值電阻，R是一根長為6 cm、阻值為15 Ω的均勻電阻絲。c是一根金屬彈簧(電阻不計)，其壓縮量ΔL與所受壓力F之間的關(guān)系如圖乙所示，c頂端連接有一個塑料盤。制作時調(diào)整彈簧的位置，使之不稱重物時滑片P剛好在電阻絲的a端。(計算中g(shù)取10 m/s2)
(1)當電流表示數(shù)為0.3 A時，所稱重物的質(zhì)量為________；(2)該設(shè)計中使用的電流表的量程最小為________，該電子秤的稱量范圍為________；(3)由電流表的表盤改制成的電子秤示數(shù)盤有哪些特點？(請至少寫出兩個)_____________________________________________________________________________________________________________。

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第三節(jié) 用傳感器制作自動控制裝置

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