
(1)如圖乙所示,干簧管SA作為傳感器,用于感知磁體磁場(chǎng)是否存在,繼電器(虛線(xiàn)方框部分)作為執(zhí)行裝置,發(fā)光二極管LED作為電路正常工作提示,蜂鳴器H作為報(bào)警提醒。電路中P點(diǎn)應(yīng)接直流電源的 (選填“正極”或“負(fù)極”)。
(2)連接好電路,閉合開(kāi)關(guān)S,接通電源,將磁體M靠近和離開(kāi)干簧管,分別觀(guān)察并記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。
2.(2024四川模擬)(1)一光敏電阻(圖乙中RL)的阻值隨照度變化的圖像如圖甲所示,由圖像可知,該光敏電阻的阻值隨照度的增加做 (選填“線(xiàn)性”或“非線(xiàn)性”)變化。
(2)某同學(xué)利用該光敏電阻設(shè)計(jì)了圖乙所示光控電路控制三盞路燈,圖中交流電源電壓為220 V,三盞路燈規(guī)格相同,均為“110 V 110 W”。他進(jìn)行了如下操作:
①閉合干路開(kāi)關(guān),將雙擲開(kāi)關(guān)置于b處,將R2調(diào)至1 200 Ω。
②滑動(dòng)R1的滑片,使三盞路燈正常發(fā)光。
③將雙擲開(kāi)關(guān)置于a處。
則當(dāng)照度低到1.0 lx(lx為照度的單位)時(shí),路燈會(huì)正常發(fā)光。若有“50 Ω 5 A”及“5 kΩ 1 A”兩個(gè)滑動(dòng)變阻器可供選擇,則圖中R1應(yīng)選擇 規(guī)格。安裝該電路時(shí),光敏電阻RL應(yīng) (選填“遠(yuǎn)離”或“靠近”)路燈。
(3)圖乙所示光控電路的缺點(diǎn)較多,從節(jié)能和實(shí)際操作的角度分析均有不足,通過(guò)你的觀(guān)察,請(qǐng)指出一種不足: (寫(xiě)出一條即可)。
3.(2024廣東清遠(yuǎn)??寄M)傳感器在現(xiàn)代生活、生產(chǎn)中有著相當(dāng)廣泛的應(yīng)用。一個(gè)測(cè)量溫度的傳感器設(shè)計(jì)電路如圖甲所示,要求從溫度t=0 ℃時(shí)開(kāi)始測(cè)量,并能從表盤(pán)上直接讀出溫度值(電流表滿(mǎn)偏時(shí)指針?biāo)缚潭葹? ℃)。其中R1是保護(hù)電阻,R2是調(diào)零電阻(總電阻100 Ω),理想電流表量程為0~6 mA,電源電動(dòng)勢(shì)E=3 V(內(nèi)阻不計(jì)),金屬熱電阻的阻值R與溫度t的對(duì)應(yīng)關(guān)系如圖乙所示。
(1)現(xiàn)有三種規(guī)格的保護(hù)電阻,R1應(yīng)選擇 。
A.30 Ω B.300 Ω C.420 Ω
(2)選取、安裝好保護(hù)電阻后,要對(duì)溫度傳感器進(jìn)行調(diào)零,調(diào)零電阻R2應(yīng)調(diào)為 Ω。
(3)現(xiàn)對(duì)表盤(pán)進(jìn)行重新賦值,原3 mA刻度線(xiàn)應(yīng)標(biāo)注 ℃。
(4)由于電池老化,電動(dòng)勢(shì)降為2.8 V,傳感器溫度讀數(shù)會(huì)出現(xiàn)偏差。如果某次使用時(shí),先調(diào)零、后測(cè)量,讀出t=240 ℃,此時(shí)電流大小為 mA,實(shí)際溫度為 ℃。(結(jié)果保留1位小數(shù))
4.(2023廣東廣州模擬)熱敏電阻的阻值隨溫度變化的圖像如圖甲所示,用此熱敏電阻和繼電器組成的一簡(jiǎn)易溫控開(kāi)關(guān)如圖乙所示,繼電器的電阻為60 Ω。當(dāng)繼電器電流超過(guò)10 mA時(shí),銜鐵吸合,加熱器停止加熱,實(shí)現(xiàn)溫控。為繼電器線(xiàn)圈供電的電池E的內(nèi)阻不計(jì)。圖中的“電源”是恒溫箱加熱器的電源。
甲
乙
(1)提供以下實(shí)驗(yàn)器材:電源E1(3 V),電源E2(6 V),滑動(dòng)變阻器R1(0~20 Ω),滑動(dòng)變阻器R2(0~220 Ω),為使該裝置實(shí)現(xiàn)對(duì)20~60 ℃之間任意溫度的控制,電源應(yīng)選 (選填“E1”或“E2”);滑動(dòng)變阻器應(yīng)選 (選填“R1”或“R2”)。
(2)為了實(shí)現(xiàn)恒溫箱系統(tǒng)保持溫度為40 ℃,實(shí)驗(yàn)時(shí)進(jìn)行了以下操作:
①斷開(kāi)開(kāi)關(guān),滑動(dòng)變阻器調(diào)節(jié)至 (選填“最大”或“最小”),需將電阻箱調(diào)到一固定的阻值 Ω;
②將單刀雙擲開(kāi)關(guān)向c端閉合;
③緩慢調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的阻值觀(guān)察到繼電器的銜鐵恰好被吸合;
④保持滑動(dòng)變阻器的位置不變,將單刀雙擲開(kāi)關(guān)向另一端閉合,恒溫箱系統(tǒng)正常工作;
(3)若恒溫箱系統(tǒng)要保持溫度為40 ℃,則需把滑動(dòng)變阻器調(diào)節(jié)到 Ω;若恒溫箱系統(tǒng)要保持溫度為35 ℃,則滑動(dòng)變阻器正常工作時(shí)須向 (選填“左”或“右”)移動(dòng)滑片。
5.(2024廣東深圳模擬)半導(dǎo)體薄膜壓力傳感器是一種常用的傳感器,其阻值會(huì)隨壓力變化而改變。某實(shí)驗(yàn)小組想測(cè)量某一薄膜壓力傳感器在不同壓力下的阻值RN,其最大阻值約幾十千歐,現(xiàn)有以下器材:
壓力傳感器;
電源:電動(dòng)勢(shì)6 V,內(nèi)阻不計(jì);
電流表A:量程0~250 μA,內(nèi)阻約為50 Ω;
電壓表V:量程0~3 V,內(nèi)阻約為20 kΩ;
滑動(dòng)變阻器R1:阻值范圍0~100 Ω;
滑動(dòng)變阻器R2:阻值范圍0~20 kΩ;
開(kāi)關(guān)S;
導(dǎo)線(xiàn)若干
(1)為了提高測(cè)量的準(zhǔn)確性,應(yīng)該選以下 電路圖進(jìn)行測(cè)量,其中,滑動(dòng)變阻器應(yīng)選 (填元器件符號(hào)),使用該電路得到的測(cè)量值 (選填“大于”“小于”或“等于”)真實(shí)值;
(2)通過(guò)多次實(shí)驗(yàn)測(cè)得其阻值RN隨壓力F變化的關(guān)系圖像如圖甲所示,該學(xué)習(xí)小組利用該壓力傳感器設(shè)計(jì)了如圖乙所示的自動(dòng)分揀裝置,可以將質(zhì)量大于0.5 kg的物體和小于0.5 kg的物體進(jìn)行分揀,圖中RN為壓力傳感器,R'為滑動(dòng)變阻器,電源電動(dòng)勢(shì)為6 V(內(nèi)阻不計(jì))。分揀時(shí)質(zhì)量不同的物體通過(guò)傳送帶運(yùn)送到托盤(pán)上,OB為一個(gè)可繞O轉(zhuǎn)動(dòng)的杠桿,下端有彈簧,當(dāng)控制電路兩端電壓≥2 V時(shí),杠桿OB水平,物體水平進(jìn)入通道1;當(dāng)控制電路兩端電壓110Ω,滑動(dòng)變阻器選用R2;又有繼電器電阻r=60Ω,電路中的電流I=,計(jì)算可知,若選用E2=6V的電源,電路中的最小電流仍大于10mA,無(wú)法實(shí)現(xiàn)溫控功能,而E1=3V的電源可以滿(mǎn)足實(shí)驗(yàn)要求,故選用電源E1。
(2)將滑動(dòng)變阻器調(diào)節(jié)至最大,起保護(hù)作用,由圖甲可知40℃時(shí)熱敏電阻對(duì)應(yīng)阻值為60Ω,因此需將電阻箱阻值調(diào)到60Ω。
(3)當(dāng)恒溫箱內(nèi)的溫度保持40℃,應(yīng)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R的阻值,使電流達(dá)到10mA,由閉合電路歐姆定律得I=,即R=-r-Rt=180Ω,即滑動(dòng)變阻器R的阻值應(yīng)調(diào)節(jié)為180Ω;恒溫箱系統(tǒng)要保持溫度為35℃,熱敏電阻阻值變大,滑動(dòng)變阻器R的阻值須變小,即向左移動(dòng)滑片。
5.答案(1)C R1 大于 (2)9.0 通道2
解析 (1)滑動(dòng)變阻器便于調(diào)節(jié),故選擇R1,題中待測(cè)電阻是大電阻,且其電阻值遠(yuǎn)大于滑動(dòng)變阻器最大阻值,故電路應(yīng)為分壓式接法,電流表內(nèi)接。故選C。
由歐姆定律可知
RN=
電路中因?yàn)殡娏鞅矸謮?導(dǎo)致電壓表讀數(shù)大于RN兩端電壓,故RN測(cè)量值大于真實(shí)值。
(2)質(zhì)量為0.5kg的物體對(duì)RN的壓力為
F=mg=5N
由圖甲可知,此時(shí)RN=18.0kΩ,由閉合電路歐姆定律
E=U+IRN
且
R'=
聯(lián)立解得
R'=9.0kΩ
由圖甲可知,壓力變小,RN阻值變大,故電路中電流變小,R'兩端電壓變小,小于2V,故物體進(jìn)入通道2。
比較項(xiàng)
磁體M靠近干簧管
磁體M離開(kāi)干簧管
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象
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