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第三节　用传感器制作自动控制装置
第四节　利用智能手机中的磁传感器研究磁现象
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（分值：50分）
1~4题每题3分，5题6分，共18分
1.图甲为一种家用门磁防盗报警器，由磁条和主机组成，门窗均可使用，乙图为其简化示意图，安装时，将磁条固定在门框上，主机安装在与其等高的门板边缘，门关上时，两者刚好靠在一起。当主机开关闭合时，若门被打开，磁条与主机分离，主机内的触发器就会工作，带动报警器发出报警声。下列有关说法正确的是（　　　　）
A.触发器内是一个开关，当主机与磁条靠近时，开关是断开的
B.触发器可以由铜制成
C.磁条的两极对调后，该报警器不能正常工作
D.本装置是利用电流的磁效应工作的
2.（多选）如图所示是某小区门口利用光敏电阻设计的行人监控装置，R1为光敏电阻，R2为定值电阻，A、B接监控装置。则（　　　　）
A.当有人通过而遮住光线时，A、B之间电压升高
B.当有人通过而遮住光线时，A、B之间电压降低
C.当仅增大R2的阻值时，可增大A、B之间的电压
D.当仅减小R2的阻值时，可增大A、B之间的电压
3.如图所示为一温度自动报警器的原理图，在水银温度计的顶端封入一段金属丝，下列说法正确的是（　　　　）
A.温度升高至74 ℃时，灯L1亮报警
B.温度升高至74 ℃时，灯L2亮报警
C.温度升高至78 ℃时，灯L1亮报警
D.温度升高至78 ℃时，灯L2亮报警
4.（2023·广东实验中学高二期中）如图是利用太阳能给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满电，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，下列关于该电路说法中正确的是（　　　　）
A.该光敏电阻阻值随光照强度增大而增大
B.增加光敏电阻所在电路的电源电动势可以增加路灯照明时间
C.并联更多的LED路灯可延长每天路灯照明时间
D.增大保护电阻R0阻值可延长每天路灯照明时间
5.（6分）如图所示，一热敏电阻RT放在控温容器M内；为毫安表，量程为6 mA，内阻为数十欧姆；E为直流电源，电动势约为3 V，内阻很小；R为电阻箱，最大阻值约为999.9 Ω；S为开关。已知RT在95 ℃时的阻值为150 Ω，在20 ℃时的阻值约为550 Ω。现要求在降温过程中测量在20~95 ℃之间的多个温度下RT的值。
（1）（2分）在图中画出连线，完成实验原理电路图。
（2）（4分）完成下列实验步骤中的填空。
①依照实验原理电路图连接电路。
②调节控温容器M内的温度，使得RT的温度为95 ℃。
③将电阻箱调到适当的初值，以保证仪器安全。
④闭合开关，调节电阻箱，记录电流表的示数I0，并记录　　　　　　　　。
⑤将RT的温度降为T1（20 ℃⑥温度为T1时热敏电阻的电阻值RT1=　　　。
⑦逐步降低T1的数值，直至20 ℃为止；在每一温度下重复步骤⑤⑥。
6题4分，7、8题每题9分，10题10分，共32分
6.（多选）用磁敏电阻作为传感器可以探测空间是否存在磁场，设计电路如图所示。磁敏电阻在没有磁场时电阻很小（几乎为零），在有磁场时电阻很大。闭合S1，断开S2，灯泡正常发光，下列说法正确的是（　　　　）
A.探测头处在无磁场区域时，闭合S2，灯泡会变亮
B.探测头处在无磁场区域时，闭合S2，电流表示数会变大
C.闭合S2，探测头从无磁场区域进入磁场区域时，灯泡会变亮
D.闭合S2，探测头从无磁场区域进入磁场区域时，电流表的示数会变大
7.（9分）（2024·深圳市高二期末）某实验小组设计了一个灯光控制系统。声、光控制开关需要同时满足光线较暗、有活动声音时才接通电路的工作要求。其示意图如图甲所示。
（1）（3分）声、光控制开关中的声控继电器与光控继电器是　　　　（填“并联”或“串联”）关系。
（2）（3分）其中光控继电器的电路结构如图乙所示。已知环境光亮度越大，光敏电阻阻值越小，当电路电流小于某阈值I0时，继电器开始工作。在设定的光亮度条件下调节滑动变阻器，使继电器恰好开始工作，此时电流表示数如图丙所示，此时I0=　　　　 A。
（3）（3分）为了节约用电，需要降低光亮度阈值，应该把滑动变阻器阻值调　　　　。
8.（9分）电饭煲的工作原理如图所示，可分为两部分，即控制部分：由S1、S2、定值电阻R1和黄灯组成；工作（加热）部分：由发热电阻R3、定值电阻R2和红灯组成。S1是一个磁钢限温开关，手动闭合，当此开关的温度达到居里点（103 ℃）时，自动断开，且不能自动复位，S2是一个金属片自动开关，当温度达到70~80 ℃时，自动断开，低于70 ℃时，自动闭合，红灯、黄灯是指示灯，通过其电流必须较小，所以R1、R2起　　　（填“限流”或“分压”）作用。R3是发热电阻，接通电源并闭合S1后，黄灯熄而红灯亮，R3发热，当温度达到70~80 ℃时，S2断开，当温度达到103 ℃时饭熟，S1断开，当温度降到70 ℃以下时，S2闭合，电饭煲处于保温状态，由以上描述可知R2　　　　R3（选填“<”“=”或“>”），当用电饭煲烧水时，S1　　　　（选填“会”或“不会”）自动断开。
9.（10分）（2023·汕头市西凤中学与潮阳四中联考）为了节能和环保，一些公共场所用光控开关控制照明系统，光控开关可用光敏电阻控制，图甲是某光敏电阻阻值随光的照度的变化曲线，照度可以反映光的强弱，光越强照度越大，照度单位为勒克斯（lx）。
（1）（4分）如图乙所示，电源电动势为3 V，内阻不计，当控制开关两端电压上升至2 V时控制开关自动启动照明系统。要求当天色渐暗照度降至1.0 lx时控制开关接通照明系统，则R1=　　　　kΩ。
（2）（6分）某同学为了测量光敏电阻在不同照度下的阻值，设计了如图戊所示的电路进行测量，电源电动势E=3 V，内阻未知，电阻箱R2的调节范围为0~99 999 Ω。实验时将电阻箱阻值调到最大，闭合S1，将S2与1相连，减小电阻箱阻值，使灵敏电流计的示数为I，图丙为实验时电阻箱的阻值，其读数为　　　　kΩ；然后将S2与2相连，调节电阻箱的阻值如图丁所示，此时电流表的示数恰好为I，则光敏电阻的阻值R0=　　　　kΩ。
答案精析
1.A　［门关上时，磁条与触发器刚好靠在一起，此时报警器不工作，说明电路是断开的；当主机开关闭合时，若门被打开，磁条与主机分离，主机内的触发器就会工作，带动报警器发出报警声，说明此时触发器内开关是闭合的，选项A正确。触发器与磁条之间存在磁力的作用，所以触发器不可能是铜制成的，因为铜没有磁性，选项B错误。无论磁条哪个磁极靠近触发器，都存在磁力作用，所以两极对调后，该报警器仍能正常工作，选项C错误。本装置是利用磁体能够吸引磁性物体的特点工作的，选项D错误。］
2.BC　［R1是光敏电阻，有光照射时，电阻变小，当有人通过而遮住光线时，R1的阻值变大，回路中的电流I减小，A、B间的电压U=IR2减小，故A项错误，B项正确；由闭合电路欧姆定律得：U=E-I（R1+r），当仅增大R2的阻值时，电路中的电流减小，A、B间的电压U增大，故C项正确；当仅减小R2的阻值时，电路中的电流增大，A、B间的电压U减小，故D项错误。］
3.D　［当温度低于78 ℃时，线圈中没有电流，此时仅灯L1亮，不报警；当温度升高到78 ℃时，线圈中有电流，电磁铁吸引衔铁，灯L2被接通，所以灯L2亮报警，故选D。］
4.D　［日光充足时，电磁继电器把衔铁吸下，GH接入电路，可知电流增大了，而蓄电池电动势不变，根据闭合电路欧姆定律，控制电路的电阻变小了，因此当日光充足时，光敏电阻R减小了，故A错误；在电阻不变的情况下增加电源电动势，控制电路电流增大，电磁继电器会把衔铁吸下，路灯不亮，因此减少了路灯照明时间，故B错误；LED路灯的盏数不影响控制电路，若考虑蓄电池的容量，则并联更多的LED路灯亮起时会更快地消耗电能，反而会减少路灯的照明时间，故C错误；保护电阻R0增大，减小了电流，增大了路灯照明时间，故D正确。］
5.（1）见解析图
（2）④电阻箱的读数R0　⑤仍为I0　电阻箱的读数R1
⑥R0-R1+150 Ω
解析　（1）由于本实验只有一只可以测量和观察的毫安表，所以应该用“替代法”，考虑到用毫安表观察需保证电路中电阻不变，因此将热敏电阻、电阻箱和毫安表串联形成测量电路，如图所示。
（2）④闭合开关，调节电阻箱，记录电流表的示数I0，并记录电阻箱的读数R0。
⑤将RT的温度降为T1（20 ℃⑥由闭合电路欧姆定律可得，温度为95 ℃时，E=I0（r+RA+RT+R0）
即E=I0（r+RA+150 Ω+R0）
当RT的温度降为T1时，
有E=I0（r+RA+RT1+R1）
联立解得RT1=R0-R1+150 Ω。
6.BC　［探测头处在无磁场区域时，闭合S2，磁敏电阻的阻值几乎为零，此时灯泡相当于被短路，几乎不亮，选项A错误；探测头处在无磁场区域时，闭合S2，灯泡和磁敏电阻并联，电路中总电阻减小，由闭合电路欧姆定律可知总电流增大，选项B正确；闭合S2，探测头从无磁场区域进入磁场区域时，磁敏电阻的阻值增大，电路中总电阻变大，总电流减小，路端电压增大，而由于总电流减小，则R0两端电压减小，故灯泡两端电压增大，灯泡变亮，选项C正确，D错误。］
7.（1）串联　（2）0.42　（3）小
解析　（1）由于声、光控制开关需要同时满足光线较暗、有活动声音时才接通电路的工作要求，可知声、光控制开关中的声控继电器与光控继电器是串联关系。
（2）题图丙中电流表的量程为0.6 A，精确度为0.02 A，根据电流表的读数规则可知，该电流表读数为0.42 A，即I0=0.42 A。
（3）由于环境光亮度越大，光敏电阻阻值越小，则当降低光亮度阈值时，对应光敏电阻的阻值增大，由于电路电流小于某阈值I0时，继电器开始工作，可知此时应把滑动变阻器阻值调小。
8.限流　>　不会
解析　通过红灯、黄灯的电流必须较小，根据欧姆定律可知R1、R2起限流作用；R3是发热电阻，要产生很大的热量，所以电流要大一点，而通过R2的电流要小一点，且并联电路电压相等，根据欧姆定律可知R2>R3；当用电饭煲烧水时，温度达不到居里点（103 ℃），S1不会自动断开。
9.（1）10　（2）62.5　40
解析　（1）电阻R1和R0串联
==
由题图甲得当照度为1.0 lx时，电阻R0=20 kΩ
则可求得R1=10 kΩ
（2）由题图丙可知，读数为
R2=62.5 kΩ
题图丁的读数R2'=22.5 kΩ
本题采用等效法测电阻，前后两次电路中的电流相等，则电路中的电阻相等，则有R2=R0+R2'
所以R0=40 kΩ。第三节　用传感器制作自动控制装置　
第四节　利用智能手机中的磁传感器研究磁现象
［学习目标］　1.进一步理解常用传感器的工作原理及应用（重点）。2.学会利用传感器制作自动控制装置。
一、光控电路的原理和设计
1.光控电路的设计原理
（1）将灯泡L、光敏电阻RG、电源、开关连成如图所示的电路。
（2）灯泡亮度与光照强度的关系
①白天光线变强时，光敏电阻RG阻值变小，路端电压变　　　　，灯泡L亮度较暗。
②夜晚光线变弱时，光敏电阻RG阻值变　　　　，路端电压变　　　　，灯泡L亮度增加。
2.光控自动照明装置制作
（1）电路设计如图
（2）光控原理分析
①白天光线较强时，RG呈　　　　，通过VD和R后的电流主要分流到RG支路，流向门极G的电流变小，不足以触发导通VS，VS处于　　　　状态，灯泡不亮。
②夜晚光线减弱，RG呈　　　　，流向门极G的电流增大，触发导通VS，灯泡L发亮。
例1　（2023·汕头市高二期中）图中光敏电阻RG没有受到光照射（或光较暗）时，阻值较大；有光照射（或光较强）时，阻值较小。如图所示，现利用该光敏电阻、低压直流电源和电磁继电器设计了自动控制电路，用于公路照明。下列说法正确的是（　　）
A.白天光照越强，电磁铁的磁性越强
B.白天流过R2的电流大于晚上流过R2的电流
C.该电路能实现灯泡白天亮，晚上不亮的功能
D.低压直流电源的总功率晚上比白天的大
二、温控电路的设计
例2　在温度为10 ℃左右的环境中工作的自动恒温箱原理如图甲所示，箱内电阻R1=20 kΩ，R2=10 kΩ，R3=40 kΩ，Rt为热敏电阻，它的电阻随温度变化的图像如图乙所示。当a、b端电压Uab<0时，电压鉴别器会令开关S接通，恒温箱内的电热丝发热，使箱内温度提高；当Uab≥0时，电压鉴别器会令开关S断开，停止加热，恒温箱内的温度恒定在　　　　 ℃。
例3　（2023·广东高二期末）2022年北京冬奥会室内赛场利用温度传感器实时监控赛场温度，而温度传感器的主要部件是热敏电阻。某探究小组网购了一个热敏电阻，设计了一个简易的“过热自动报警电路”。
（1）为了测量热敏电阻Rt的阻值随温度变化的关系，该小组设计了如图甲所示的电路，他们的实验步骤如下：
①先将单刀双掷开关S掷向1，调节热敏电阻附近的温度t1，记下电流表的相应示数I1；
②然后将单刀双掷开关S掷向2，调节电阻箱R使电流表的读数为　　　　，记下电阻箱相应的示数R2；
③逐步升高热敏电阻附近温度的数值，每一温度下重复步骤①②；
④根据实验测得的数据，作出了热敏电阻Rt的阻值随温度t变化的图像如图乙所示。
（2）该小组设计的“过热自动报警电路”如图丙所示，电源的电动势为E=3 V，电源内阻可忽略，继电器线圈用漆包线绕成，阻值为R0=15 Ω。将热敏电阻Rt安装在需要探测温度的地方，当线圈中的电流大于等于60 mA时，继电器的衔铁将被吸合，警铃响起，同时指示灯熄灭。
（3）图丙中警铃的接线柱C应与接线柱　　　（填“A”或“B”）相连，指示灯的接线柱D应与接线柱　　　　（填“A”或“B”）相连；请计算说明，环境温度超过　　　　　　 ℃时，警铃响起报警；若电源有一定的内阻，则警铃报警时对应的温度将　　　　　（选填“升高”“降低”或“不变”）。
三、用磁传感器研究磁现象
1.实验器材：智能手机、条形磁铁、物理磁力工具箱应用软件。
2.实验方案与实验操作
（1）探究磁体的磁场分布是否随时间变化
①将手机放置在条形磁铁一端的前方，如图。
②打开物理磁力工具箱应用软件，运行软件，观察条形磁铁在磁场空间中三个不同方向的分量随时间变化的图像。
（2）探究条形磁铁垂直和水平方向磁场强弱的分布规律
①将手机沿垂直于磁铁方向做直线运动，如图，观察磁场强弱的变化曲线。
②将手机沿平行于磁铁方向做直线运动，如图，观察磁场强弱的变化曲线。
（3）探究两平行排列的异名条形磁铁中间磁场强弱的分布规律，如图，将手机沿平行于磁铁方向做直线运动，观察磁场强弱的变化曲线。
答案精析
一、
1.（2）①小　②大　大
2.（2）①低电阻　关断　②高电阻
例1　B
例2　35
解析　设电路路端电压为U，当Uab=0时，有=，代入数据解得Rt=20 kΩ，由题图乙可知，当Rt=20 kΩ时，t=35 ℃。
例3　（1） I1　（3）B　A　40　升高
解析　（1）②实验采用替代法，将单刀双掷开关S掷向2，调节电阻箱R使电流表的读数为I1。
（3）温度升高时，热敏电阻的阻值减小，根据闭合电路欧姆定律，电路中电流就会增大，电磁铁的磁性就会增大。当环境温度超过某一值时，继电器的衔铁被吸合，与下触点接触，与上触点分离，警铃响，所以警铃的接线柱C应与接线柱B相连，指示灯的接线柱D应与接线柱A相连。
当线圈中的电流I=60 mA=0.06 A时，继电器的衔铁将被吸合，控制电路的总电阻
R总== Ω=50 Ω
热敏电阻Rt=R总-R0=50 Ω-15 Ω=35 Ω
由题图乙可知，此时t=40 ℃；所以当温度t≥40 ℃时，警铃报警。
当考虑电源内阻时，R总不变，但热敏电阻Rt=R总-R0-r，热敏电阻的阻值变小，对应的温度升高。(共49张PPT)
DIWUZHANG
第五章
第三节　用传感器制作自动控制装置
第四节　利用智能手机中的磁传感器研究磁现象
1.进一步理解常用传感器的工作原理及应用(重点)。
2.学会利用传感器制作自动控制装置。
学习目标
一、光控电路的原理和设计
二、温控电路的设计
课时对点练
内容索引
三、用磁传感器研究磁现象
光控电路的原理和设计
一
1.光控电路的设计原理
(1)将灯泡L、光敏电阻RG、电源、开关连成如图所示的电路。
(2)灯泡亮度与光照强度的关系
①白天光线变强时，光敏电阻RG阻值变小，路端电压变 ，灯泡L亮度较暗。
②夜晚光线变弱时，光敏电阻RG阻值变 ，路端电压变 ，灯泡L亮度增加。
小
大
大
2.光控自动照明装置制作
(1)电路设计如图
(2)光控原理分析
①白天光线较强时，RG呈 ，通过VD和R后的电流主要分流到RG支路，流向门极G的电流变小，不足以触发导通VS，VS处于 状态，灯泡不亮。
②夜晚光线减弱，RG呈 ，流向门极G的电流增大，触发导通VS，灯泡L发亮。
低电阻
高电阻
关断
　(2023·汕头市高二期中)图中光敏电阻RG没有受到光照射(或光较暗)时，阻值较大；有光照射(或光较强)时，阻值较小。如图所示，现利用该光敏电阻、低压直流电源和电磁继电器设计了自动控制电路，用于公路照明。下列说法正确的是
A.白天光照越强，电磁铁的磁性越强
B.白天流过R2的电流大于晚上流过R2的电流
C.该电路能实现灯泡白天亮，晚上不亮的功能
D.低压直流电源的总功率晚上比白天的大
例1
√
光照增强，则光敏电阻阻值减小，总阻值减
小，回路中总电流增大，由U=E-I(r+R1)知电
磁铁和R3两端电压减小，电流减小，磁性减
弱，故A错误；
光照增强，总电流增大，流过R3的电流减小，因此流过R2的电流增大，故白天流过R2的电流大于晚上流过R2的电流，故B正确；
光照增强，磁性减弱，因此灯泡所在的电路断开，白天不亮，故C错误；
光照增强，回路中总电流增大，根据P=EI可知功率增大，因此白天总功率较大，故D错误。
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温控电路的设计
二
　在温度为10 ℃左右的环境中工作的自动恒温箱原理如图甲所示，箱内电阻R1=20 kΩ，R2=10 kΩ，R3=40 kΩ，Rt为热敏电阻，它的电阻随温度变化的图像如图乙所示。当a、b端电压Uab<0时，电压鉴别器会令开关S接通，恒温箱内的电热丝发热，使箱内温度提高；当Uab≥0时，电压鉴别器会令开关S断开，停止加热，恒温箱内的温度恒定在　　 ℃。
例2
35
设电路路端电压为U，当Uab=0时,有=，
代入数据解得Rt= 20 kΩ，由题图乙可知，当Rt=
20 kΩ时，t=35 ℃。
　(2023·广东高二期末)2022年北京冬奥会室内赛场利用温度传感器实时监控赛场温度，而温度传感器的主要部件是热敏电阻。某探究小组网购了一个热敏电阻，设计了一个简易的“过热自动报警电路”。
(1)为了测量热敏电阻Rt的阻值随温度变化的关系，该小
组设计了如图甲所示的电路，他们的实验步骤如下：
①先将单刀双掷开关S掷向1，调节热敏电阻附近的温度
t1，记下电流表的相应示数I1；
②然后将单刀双掷开关S掷向2，调节电阻箱R使电流表的读数为　　，记下电阻箱相应的示数R2；
例3
I1
实验采用替代法，将单刀双掷开关S掷向2，调节电阻箱R使电流表的读数为I1。
③逐步升高热敏电阻附近温度的数值，每一温度下重复步骤①②；
④根据实验测得的数据，作出了热敏电阻Rt的阻值随温度t变化的图像如图乙所示。
(2)该小组设计的“过热自动报警电路”如图丙所示，电源的电动势为E=3 V，电源内阻可忽略，继电器线圈用漆包线绕成，阻值为R0=15 Ω。将热敏电阻Rt安装在需要探测温度的地方，当线圈中的电流大于等于
60 mA时，继电器的衔铁将被吸合，警铃响起，同时指示灯熄灭。
(3)图丙中警铃的接线柱C应与接线柱　　　(填“A”或“B”)相连，指示灯的接线柱D应与接线柱　　　(填“A”或“B”)相连；请计算说明，环境温度超过　　　 ℃时，警铃响起报警；若电源有一定的内阻，则警铃报警时对应的温度将　　　(选填“升高”“降低”或“不变”)。
B
A
40
升高
温度升高时，热敏电阻的阻值减小，根据闭
合电路欧姆定律，电路中电流就会增大，电
磁铁的磁性就会增大。当环境温度超过某一
值时，继电器的衔铁被吸合，与下触点接触，
与上触点分离，警铃响，所以警铃的接线柱C应与接线柱B相连，指示灯的接线柱D应与接线柱A相连。
当线圈中的电流I=60 mA=0.06 A时，继电器的衔铁将被吸合，控制电
路的总电阻R总== Ω=50 Ω
热敏电阻Rt=R总-R0=50 Ω-15 Ω=35 Ω
由题图乙可知，此时t=40 ℃；所以当温度t≥ 40 ℃时，警铃报警。
当考虑电源内阻时，R总不变，但热敏电阻Rt =R总-R0-r，热敏电阻的阻值变小，对应的温度升高。
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用磁传感器研究磁现象
三
1.实验器材：智能手机、条形磁铁、物理磁力工具箱应用软件。
2.实验方案与实验操作
(1)探究磁体的磁场分布是否随时间变化
①将手机放置在条形磁铁一端的前方，如图。
②打开物理磁力工具箱应用软件，运行软件，观察条形磁铁在磁场空间中三个不同方向的分量随时间变化的图像。
(2)探究条形磁铁垂直和水平方向磁场强弱的分布规律
①将手机沿垂直于磁铁方向做直线运动，如图，观察磁场强弱的变化曲线。
②将手机沿平行于磁铁方向做直线运动，如图，观察磁场强弱的变化曲线。
(3)探究两平行排列的异名条形磁铁中间磁场强弱的分布规律，如图，将手机沿平行于磁铁方向做直线运动，观察磁场强弱的变化曲线。
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课时对点练
四
1.图甲为一种家用门磁防盗报警器，由磁条和主机组成，门窗均可使用，乙图为其简化示意图，安装时，将磁条固定在门框上，主机安装在与其等高的门板边缘，门关上时，两者刚好靠在一起。当主机开关闭合时，若门被打开，磁条与主机分离，主机内的触发器就会工作，带动报警器发出报警声。下列有关说法正确的是
A.触发器内是一个开关，当主机与磁条靠近时，
开关是断开的
B.触发器可以由铜制成
C.磁条的两极对调后，该报警器不能正常工作
D.本装置是利用电流的磁效应工作的
基础对点练
√
1
2
3
4
5
6
7
8
9
门关上时，磁条与触发器刚好靠在一起，此时报警器不工作，说明电路是断开的；当主机开关闭合时，若门被打开，磁条与主机分离，主机内的触发器就会工作，带动报警器发出报警声，说明此时触发器内开关是闭合的，选项A正确。
触发器与磁条之间存在磁力的作用，所以触发器不可能是铜制成的，因为铜没有磁性，选项B错误。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
无论磁条哪个磁极靠近触发器，都存在磁力作用，所以两极对调后，该报警器仍能正常工作，选项C错误。
本装置是利用磁体能够吸引磁性物体的特点工作的，选项D错误。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
2.(多选)如图所示是某小区门口利用光敏电阻设计的行人监控装置，R1为光敏电阻，R2为定值电阻，A、B接监控装置。则
A.当有人通过而遮住光线时，A、B之间电压升高
B.当有人通过而遮住光线时，A、B之间电压降低
C.当仅增大R2的阻值时，可增大A、B之间的电压
D.当仅减小R2的阻值时，可增大A、B之间的电压
1
2
3
4
5
6
7
8
9
√
√
1
2
3
4
5
6
7
8
9
R1是光敏电阻，有光照射时，电阻变小，当有人
通过而遮住光线时，R1的阻值变大，回路中的电
流I减小，A、B间的电压U=IR2减小，故A项错误，
B项正确；
由闭合电路欧姆定律得：U=E-I(R1+r)，当仅增大R2的阻值时，电路中的电流减小，A、B间的电压U增大，故C项正确；
当仅减小R2的阻值时，电路中的电流增大，A、B间的电压U减小，故D项错误。
3.如图所示为一温度自动报警器的原理图，在水银温度计的顶端封入一段金属丝，下列说法正确的是
A.温度升高至74 ℃时，灯L1亮报警
B.温度升高至74 ℃时，灯L2亮报警
C.温度升高至78 ℃时，灯L1亮报警
D.温度升高至78 ℃时，灯L2亮报警
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√
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当温度低于78 ℃时，线圈中没有电流，此时仅灯L1亮，不报警；当温度升高到78 ℃时，线圈中有电流，电磁铁吸引衔铁，灯L2被接通，所以灯L2亮报警，故选D。
4.(2023·广东实验中学高二期中)如图是利用太阳能给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满电，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，下列关于该电路说法中正确的是
A.该光敏电阻阻值随光照强度增大而增大
B.增加光敏电阻所在电路的电源电动势可以增加
路灯照明时间
C.并联更多的LED路灯可延长每天路灯照明时间
D.增大保护电阻R0阻值可延长每天路灯照明时间
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√
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日光充足时，电磁继电器把衔铁吸下，
GH接入电路，可知电流增大了，而蓄
电池电动势不变，根据闭合电路欧姆定
律，控制电路的电阻变小了，因此当日
光充足时，光敏电阻R减小了，故A错误；
在电阻不变的情况下增加电源电动势，控制电路电流增大，电磁继电器会把衔铁吸下，路灯不亮，因此减少了路灯照明时间，故B错误；
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LED路灯的盏数不影响控制电路，若考虑
蓄电池的容量，则并联更多的LED路灯亮
起时会更快地消耗电能，反而会减少路灯
的照明时间，故C错误；
保护电阻R0增大，减小了电流，增大了路灯照明时间，故D正确。
5.如图所示，一热敏电阻RT放在控温容器M内； 为毫安表，量程为6 mA，内阻为数十欧姆；E为直流电源，电动势约为3 V，内阻很小；R为电阻箱，最大阻值约为999.9 Ω；S为开关。已知RT在95 ℃时的阻值为150 Ω，在
20 ℃时的阻值约为550 Ω。现要求在降温过程中测量在20~95 ℃之间的多个温度下RT的值。
(1)在图中画出连线，完成实验原理电路图。
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答案　见解析图
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由于本实验只有一只可以测量和观察的毫安表，所以应该用“替代法”，考虑到用毫安表观察需保证电路中电阻不变，因此将热敏电阻、电阻箱和毫安表串联形成测量电路，如图所示。
(2)完成下列实验步骤中的填空。
①依照实验原理电路图连接电路。
②调节控温容器M内的温度，使得RT的温度为95 ℃。
③将电阻箱调到适当的初值，以保证仪器安全。
④闭合开关，调节电阻箱，记录电流表的示数I0，并记录　　　　 。
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电阻箱的读数R0
闭合开关，调节电阻箱，记录电流表的示数I0，并记录电阻箱的读数R0。
⑤将RT的温度降为T1(20 ℃1
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将RT的温度降为T1(20 ℃仍为I0
电阻箱的读数R1
⑥温度为T1时热敏电阻的电阻值RT1=　　 　 。
⑦逐步降低T1的数值，直至20 ℃为止；在每一温度下重复步骤⑤⑥。
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由闭合电路欧姆定律可得，温度为95 ℃时，E=I0(r+RA+RT+R0)
即E=I0(r+RA+150 Ω+R0)
当RT的温度降为T1时，有E=I0(r+RA+RT1+R1)
联立解得RT1=R0-R1+150 Ω。
R0-R1+150 Ω
6.(多选)用磁敏电阻作为传感器可以探测空间是否存在磁场，设计电路如图所示。磁敏电阻在没有磁场时电阻很小(几乎为零)，在有磁场时电阻很大。闭合S1，断开S2，灯泡正常发光，下列说法正确的是
A.探测头处在无磁场区域时，闭合S2，灯泡会变亮
B.探测头处在无磁场区域时，闭合S2，电流表示数
会变大
C.闭合S2，探测头从无磁场区域进入磁场区域时，灯泡会变亮
D.闭合S2，探测头从无磁场区域进入磁场区域时，电流表的示数会变大
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√
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能力综合练
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探测头处在无磁场区域时，闭合S2，磁敏电阻的阻值几乎为零，此时灯泡相当于被短路，几乎不亮，选项A错误；
探测头处在无磁场区域时，闭合S2，灯泡和磁敏电阻并联，电路中总电阻减小，由闭合电路欧姆定律可知总电流增大，选项B正确；
闭合S2，探测头从无磁场区域进入磁场区域时，磁敏电阻的阻值增大，电路中总电阻变大，总电流减小，路端电压增大，而由于总电流减小，则R0两端电压减小，故灯泡两端电压增大，灯泡变亮，选项C正确，D错误。
7.(2024·深圳市高二期末)某实验小组设计了一个灯光控制系统。声、光控制开关需要同时满足光线较暗、有活动声音时才接通电路的工作要求。其示意图如图甲所示。
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(1)声、光控制开关中的声控继电器与光控继电器是
　　　(填“并联”或“串联”)关系。
串联
由于声、光控制开关需要同时满足光线较暗、有活动声音时才接通电路的工作要求，可知声、光控制开关中的声控继电器与光控继电器是串联关系。
(2)其中光控继电器的电路结构如图乙所示。已知环境光亮度越大，光敏电阻阻值越小，当电路电流小于某阈值I0时，继电器开始工作。在设定的光亮度条件下调节滑动变阻器，使继电器恰好开始工作，此时电流表示数如图丙所示，此时I0=　　　 A。
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题图丙中电流表的量程为0.6 A，精确度为0.02 A，根据电流表的读数规则可知，该电流表读数为0.42 A，即I0=0.42 A。
0.42
(3)为了节约用电，需要降低光亮度阈值，应该把滑动变阻器阻值调　　。
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由于环境光亮度越大，光敏电阻阻值越小，则当降低光亮度阈值时，对应光敏电阻的阻值增大，由于电路电流小于某阈值I0时，继电器开始工作，可知此时应把滑动变阻器阻值调小。
小
8.电饭煲的工作原理如图所示，可分为两部分，即控制部分：
由S1、S2、定值电阻R1和黄灯组成；工作(加热)部分：由发热
电阻R3、定值电阻R2和红灯组成。S1是一个磁钢限温开关，手
动闭合，当此开关的温度达到居里点(103 ℃)时，自动断开，且不能自动复位，S2是一个金属片自动开关，当温度达到70~80 ℃时，自动断开，低于70 ℃时，自动闭合，红灯、黄灯是指示灯，通过其电流必须较小，所以R1、R2起______
(填“限流”或“分压”)作用。R3是发热电阻，接通电源并闭合S1后，黄灯熄而红灯亮，R3发热，当温度达到70~80 ℃时，S2断开，当温度达到103 ℃时饭熟，S1断开，当温度降到70 ℃以下时，S2闭合，电饭煲处于保温状态，由以上描述可知R2　　R3(选填“<”“=”或“>”)，当用电饭煲烧水时，S1______
(选填“会”或“不会”)自动断开。
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限流
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不会
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通过红灯、黄灯的电流必须较小，根据欧姆定律可
知R1、R2起限流作用；R3是发热电阻，要产生很大
的热量，所以电流要大一点，而通过R2的电流要小
一点，且并联电路电压相等，根据欧姆定律可知R2>R3；当用电饭煲烧水时，温度达不到居里点(103 ℃)，S1不会自动断开。
9.(2023·汕头市西凤中学与潮阳四中联考)为了节能和环保，一些公共场所用光控开关控制照明系统，光控开关可用光敏电阻控制，图甲是某光敏电阻阻值随光的照度的变化曲线，照度可以反映光的强弱，光越强照度越大，照度单位为勒克斯(lx)。
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(1)如图乙所示，电源电动势为3 V，内阻不计，当控制开关两端电压上升至2 V时控制开关自动启动照明系统。要求当天色渐暗照度降至1.0 lx时控制开关接通照明系统，则R1=　 　kΩ。
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电阻R1和R0串联
==
由题图甲得当照度为1.0 lx时，
电阻R0=20 kΩ
则可求得R1=10 kΩ
(2)某同学为了测量光敏电阻在不同照度下的阻值，设计了如图戊所示的电路进行测量，电源电动势E=3 V，内阻未知，电阻箱R2的调节范围为0~99 999 Ω。实验时将电阻箱阻值调到最大，闭合S1，将S2与1相连，减小电阻箱阻值，使灵敏电流计的示数为I，图丙为实验时电阻箱的阻值，其读数为　　　kΩ；然后将S2与2相连，调节电阻箱的阻值如图丁所示，此时电流表的示数恰好为I，则光敏电阻的阻值R0=　 　kΩ。
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62.5
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由题图丙可知，读数为R2=62.5 kΩ
题图丁的读数R2'=22.5 kΩ
本题采用等效法测电阻，前后两次电路中的电流相等，则电路中的电阻相等，则有R2=R0+R2'
所以R0=40 kΩ。
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