资源简介

素养呈现·明要求
核心素养 表现要点 水平等级 考试题型 分值
技术意识 能在电子技术活动的过程中，恰当处理人技关系，形成规范、安全的技术习惯 2 非选择题(第15题) 8
工程思维 系统分析方法的掌握、决策与评估的合理性 1
创新设计 能根据设计需求构思解决方案，灵活创设和使用技术试验 1
图样表达 能用图形语言表达设计思路，能识读电子技术领域的常见图样 3
物化能力 能根据设计要求选择合适的材料和工具、掌握基本工具的使用，能独立或合作完成系统的组装与调试 3
考点　比较器常见电路分析
【知识梳理】
比较器常见应用电路
(1)单一温度控制电路特点：低于设定温度，IC出1，开始加热；高于设定温度，IC出0，停止加热。
(2)光照区间控制电路特点：当光照强度一定时，IC1的U＋大于IC2的U－，故IC1控制上限，IC2控制下限。当光照强度低于下限时，IC1出1，IC2出0；当光照强度逐渐变大时，IC2出1，IC1出1；当光照强度超过上限时，IC1出0，IC2出1。
(3)温度区间控制电路特点：IC1用Rp1调节，IC2用Rp2调节，用Rp1与Rp2可以分别调节上下限温度，调节方便。
【典例突破】
【典例】 (2021·6月浙江省选考)如图所示是小明设计的窗帘自动控制电路(暂不考虑电机如何自动停止)。当环境光线强度介于上限和下限之间时打开窗帘(通过电机的电流从“＋”到“－”)，当环境光线强度高于上限或低于下限时关闭窗帘(通过电机的电流从“－”到“＋”)。比较器功能：V＋>V－时输出高电平，V＋(1)打开窗帘时，关于V5、V6状态分析正确的是________(在A.V5发光；B.V6发光；C.V5和V6同时发光；D.V5和V6交替发光中选择合适的选项，将序号填入“________”处)；
(2)在环境光线强度介于上限和下限之间时，关于开关S功能分析正确的是________(在A.S接通时打开窗帘，断开时不确定是否关闭窗帘；B.S接通时关闭窗帘，断开时不确定是否打开窗帘；C.S接通时关闭窗帘，断开时打开窗帘；D.S接通时打开窗帘，断开时关闭窗帘中选择合适的选项，将序号填入“________”处)；
(3)若要使控制窗帘的环境光线强度上限不变、下限更低，合理的措施是________(在A.增大R1的阻值；B.增大R2的阻值；C.Rp1触点下移；D.Rp2触点下移中选择合适的选项，将序号填入“________”处)；
(4)小明准备用555芯片来代替题图虚线框中的电路，555芯片的功能如表所示。在下图虚线框中完成电路连线，实现原有的控制功能，要求A点与B点不能直接相连。
555功能表
1脚 2脚 6脚 3脚 7脚 8脚
GND >Vcc >Vcc >Vcc 低电平 接地
答案　(1)A　(2)C　(3)D
(4)如图所示
【变式】 为解决房间内的湿度过高的问题，小明设计了如图a所示的湿度控制电路，当房间内的湿度超过60%，且除湿机的水箱内水未满时，启动除湿机开始除湿，以维持房间内让人舒适的空气湿度范围(40%～60%)。IC1、IC2是比较器，V＋>V－时，输出高电平，V＋(1)虚线框1中只用一个逻辑门实现电路功能，应选择________(A.与门；B.或门；C.与非门；D.或非门)；
(2)若想将房间内的湿度控制范围调整至40%～55%，合理的是________；
A.调大Rp3，调小Rp2，Rp1加上Rp2的总值保持不变
B.仅调小Rp2
C.调大Rp1，调小Rp2，Rp1加上Rp2的总值保持不变
D.仅调大Rp1
(3)小明对电路进行调试时发现，除湿机在房间湿度未达到下限时就停止工作，检查发现是因为水箱在湿度未调节到位时就满了。针对这一问题，小明利用漂浮磁铁设计了水箱水位控制电路，水位到达上限时开启马达排水。低于下限时停止排水。请根据555的引脚功能在虚线框2内完成连线，以实现。
555功能表
2脚 6脚 3脚
>Vcc >Vcc 低电平
>Vcc (4)使用一段时间后，三极管V1损坏，小明用手头上仅有的PNP型的三极管进行替换，请帮助小明完成下图c中部分实物的连线，以实现原有的功能。
图c
答案　(1)C　(2)C　(3)如图所示
(4)如图所示
解析　(1)房间内湿度超过60%时，IC1输出0，IC2输出1，则虚线框上端输入为1；且除湿机的水箱内水未满时，则虚线框上端输入为1；启动除湿机开始除湿，则继电器不吸合，虚线框输出为0，即“全1出0”，与非门，选择C；(2)湿度范围调整需要先确定上下限，经(1)分析，湿度降低后，触发器进入保持，即IC1控制上限，IC2控制下限。原来湿度范围(40%～60%)需要调成40%～55%，则下限不变，上限调低，湿敏电阻变大，则Rp1调大，Rp2调小，整体不变，保证Rp3分压不变，下限不变，选择C；(3)水位到达上限时开启马达排水，则555芯片3脚出0，2、6脚需要1；区间内时两干簧管都断开，555需要保持，2脚需要1，6脚需要0，则6脚上限，2脚下限，6脚接R4，2脚接R5；答案如图。
(4)NPN三极管V1损坏，用手头上仅有的PNP型的三极管进行替换，则需将继电器的常闭触点换成常开，答案如图所示。
1.如图所示是小明设计的一款具有市电补偿功能的太阳能路灯控制实验电路。当蓄电池电压低于11 V时，自动切换成市电供电模式。当环境光强低于设定下限时，LED路灯点亮；达到上限时，路灯熄灭。其中A1、A2、A3是电压比较器，当输入电位V＋>V－时，输出高电平；当输入电位V＋(1)小明希望A1用于上限光强的检测，A2用于下限光强的检测，请完成虚线框内的电路连线；
(2)A3用于检测蓄电池电压。根据控制要求分析电路，J1、J2分别控制________(在A.J1控制a、J2控制b；B.J1控制b、J2控制a中选择合适的选项，将序号填入“________”处)；
(3)蓄电池电压低于11 V时切换成市电供电模式，现提高至12 V时就切换，而不影响光强上下限设定值，以下调整可行的是________、________(在A.减小R4的阻值；B.减小R5的阻值；C.增大R5的阻值；D.增大R6的阻值；E.减小R6的阻值中选择合适的选项，将序号填入“________”处)；
(4)试验中发现环境光暗时，J1反复吸合释放，下列原因分析可能的是________(在A.V4击穿；B.V5接反；C.路灯灯光照射到Rg；D.R9阻值太大中选择合适的选项，将序号填入“________”处)。
答案　(1)如图所示
(2)B　(3)B　D　(4)C
解析　电路原理分析：已知A1用于上限光强的检测，A2用于下限光强的检测。当环境光强低于设定下限时，A2输出高电平，LED路灯点亮；达到上限时，A1输出低电平，LED路灯熄灭。(1)根据二极管、电平组成的与、或门功能可知：二极管正接可以传递高电平信号，反接可以传递低电平信号，所以V2要正接在A2和V6的基极信号端来传递光暗时的高电平触发信号，而V3要反接在A1和V6的基极信号端来传递光强时的低电平触发信号。(2)也由此可知，故J1是控制b处的转换触点，也就是控制LED灯亮、灭的；J2是控制a处的转换触点来控制供电模式转换的。故选B。(3)A3是用于检测蓄电池电压的，U＋＝R5/(R5＋R6)U_蓄电池，U－＝R4/(R4＋R1＋R2＋R3)U－蓄电池。若蓄电池电压提高至12 V时就切换成市电供电模式，而不影响光强上下限设定值，则不能改变R4的值，因为R4是与光强上下限设定值相关的，排除A选项。当蓄电池电压低于11 V时，自动切换成市电供电模式，此时V7截止，A3的U＋2.如图a所示是食堂餐具智能传送装置，他能实现如下功能：当检测装置检测到有人且输送线上有餐具时，电机正常启动运输餐具；若人流量检测装置检测到人流量较大时，则电机转速提高；若一段时间内没有餐盘放到输送线上或无人时，则电机停止运转。他工作的电路图如图b所示：用发光二极管V1和光敏电阻Rg来检测输送线上是否有餐具；当有人在时，人监测装置出高电位，无人时出低电位；当人流量较大时，人流量检测装置输出高电位，反之出低电位。请完成以下任务。
(1)当检测到有餐具时，IC1电压比较器输出________(在A.高电位；B.低电位；C.无法判断中选择合适的选项，将序号填入“________”处)；
(2)小明在调试电路发现，当有人且有餐具的时候，电机不启动工作，合理的调节方式________(在A.增大R5；B.增大R3；C.增大R2中选择合适的选项，将序号填入“________”处)；
(3)小明打算在原有功能的基础上增加电机转速人工控制功能：电机转速慢时，按下开关S1能提高速度；电机转速快时，按下开关S2能降低转速。请根据要求完成图c虚线框的连线；
图c
(4)根据电路功能，请用三个二输入与非门完成下列图d虚线框电路设计。
图d
答案　(1)A　(2)B　(3)如图所示(可实现功能即可)
(4)如图所示
3.小明在通用技术课上设计了如图a所示的温度控制实验电路。热敏电阻Rt检测环境温度，V1、V2分别表示排风扇、制冷机的运行状态(点亮表示启动，否则不启动)。温度控制功能要求如下表所示，最终将环境温度稳定在20 ℃～30 ℃之间。其中比较器的功能为：V＋＞V－时输出高电平，V＋图a
温度控制功能表
环境温度 排风扇 制冷机
高于50 ℃ 运转 不运转
30 ℃～50 ℃ 运转 运转
20 ℃～30 ℃ 不运转 保持
低于20 ℃ 不运转 不运转
(1)电路图中Rt应选用________(A.正温度系数热敏电阻；B.负温度系数热敏电阻)；
(2)根据功能要求，完成虚框1处电路的连线；
(3)调试时小明发现Rp3短路，会导致的是________(A.保温区间下限20 ℃变低；B.30 ℃时发光二极管V1熄灭；C.排风扇与制冷机同时运转)；
(4)小明打算将该电路应用于温度控制，如图b所示。请在虚线框2内设计继电器控制电路，并标明J1、J2，要求三极管采用共发射极接法。提供的元件有：NPN与PNP三极管各1个、2个普通二极管、2个继电器，完成电路连线。
答案　(1)B　(2)如图所示
(3)B　(4)如图所示
4.如图a所示是小明为蔬菜大棚模型设计的控制电路(暂不考虑电机如何自动停止)，大棚内湿度超过设定上限值时，电机正转打开遮阳棚，V1亮，让蔬菜有充足的阳光；当湿度低于设定下限值时，电机反转关闭遮阳棚，V2亮。比较器的功能：当“V＋”>“V－”时输出高电平，当“V＋”<“V－”时输出低电平。请完成以下任务：
(1)打开遮阳棚时，A点的电平为____________(在A.高电平；B.低电平；C.不能确定中选择合适的选项，将序号填入“________”处)；
(2)Rp1滑动触点向下移，能够使大棚的环境湿度________(在A.上限不变，下限变低；B.上限不变，下限变高；C.上限变低，下限不变；D.上限变高，下限不变中选择合适的选项，将序号填入“________”处)；
(3)小明用安装在大棚外的光敏和热敏传感器(温度越高，阻值越小)来检测有没有阳光。当光线强、温度高，d输出高电平，打开遮阳棚，使阳光照射进来，否则电机反转，关闭遮阳棚。请在图b虚线框中，用若干个与非门完成电路连线，实现原有的控制功能(图b中“d”与图a中的“d”为同一点)；
(4)小明准备用继电器来控制电机正反转，要求V1发光时，电机正转(电流由＋到－)；V2发光时，电机反转(电流由－到＋)。请在图c虚线框2中完成电路连线，实现原有的控制功能，并在2根横线处标注转换触点的符号名称。
答案　(1)B　(2)C　(3)如图所示　　　　　(4)如图所示
　　　　　
【基础巩固篇】
1.小马参观了农业园区的蔬菜大棚(图a所示)后，决定为家中的蔬菜大棚设计湿度指示电路和温度控制电路。请完成以下任务：
(1)如图b是小马设计的湿度指示电路。RS为负系数湿敏电阻(湿度越大，电阻越小)。当湿度处于上下限之间时，V2发光；当湿度高于上限或低于下限时V1发光。请在虚线框1中完成元件的连线，以实现上述要求；
(2)小马准备调低上限湿度，则应该将________(A.Rp1触点上移；B.Rp1触点下移；C.Rp2触点上移；D.Rp2触点下移)；
(3)如图c是小马设计的温度控制电路。Rt为负系数热敏电阻。电路调试正常后IC3“V＋”的电位大于IC4“V－”的电位。当大棚内温度大于28 ℃时，V3、V4都发光，表示风机高速运转；当温度处于18 ℃和28 ℃之间时，V3不发光，V4发光，表示风机低速运转；当温度小于18 ℃时，V3、V4都不发光，表示风机停止运转。请在虚线框2中用不多于3个“2输入与非门”画出其电路，以实现上述要求。
(4)用继电器驱动风机(风机串接调速器后低速运转)，下列电路正确的是________。
答案　(1)如图所示
(2)B　(3)如图所示　(4)A
2.小明发现自家蔬菜大棚在湿度低且温度高，以及湿度高且温度低这两种情况下都会不利蔬菜生长，因此设计了如图报警电路，湿敏电阻湿度越高，电阻越小。在上述不利于蔬菜生长的情况时亮红灯，其它情况亮绿灯。根据电路图和功能要求完成下列任务。
(1)热敏电阻Rt是________(A.正温度系数；B.负温度系数)；
(2)小明选用热敏电阻时误选用了相反系数的热敏电阻，调试却成功了，以下原因不可能的是________________(A.Rt和Rp2的位置互换了；B.IC2的输入端口互换了；C.R2和R1的位置互换了)；
(3)根据电路图参数，小明选择的芯片属于________类型(A.TTL；B.CMOS)；其引脚排列正确的是________；
(4)小明发现芯片的一个或非逻辑模块无法使用，准备用二极管、电阻和555芯片重新设计电路，实现同样的功能。小明画出了部分电路，请你在虚线框内完成剩余部分电路的设计。
555功能表
2脚 6脚 3脚
>Vcc >Vcc 低电平
>Vcc 答案　(1)B　(2)C　(3)B　B
(4)如图所示
3.如图a所示是小明设计的房间湿度控制电路。当房间湿度低于下限时，加湿机工作，增加室内湿度；当湿度高于上限时，接通电机，开窗通风，降低室内湿度。其中RS是湿敏电阻，比较器功能：当V＋>V－时，输出高电平；当V＋(1)下列对该电路的工作过程描述正确的是________(A.湿度低于下限时加湿机开始工作，高于上限时停止；B.湿度高于上限时开窗，低于下限时关窗；C.湿度低于下限时加湿机开始工作，高于下限时停止)；
(2)小明在调试电路时发现会出现窗户被打开，同时加湿机也启动的情况。以下对该情况出现原因的分析中，可能的是________(A.RS短路；B.Rp1断路；C.R2短路；D.D1、D2断路)；
(3)图a电路中存在设计缺陷，窗户完全打开后电机仍在运转，且只能开窗，无法自动关窗。小明利用继电器J2的转换触点和限位开关SQ1、SQ2对电路进行了改进，以实现室内湿度高于上限时开窗，窗户打开到位SQ1断开；湿度符合要求时关窗，窗户关闭到位SQ2断开。请完成图b虚线框1中的连线，以实现功能。电机中的电流从“＋”到“－”时为开窗，电流从“－”到“＋”为关窗；
(4)实际应用中发现当室外湿度很大时，开窗通风降低室内湿度的效果不好。因此，小明决定改进电路，增加室外的湿度检测，当室内外湿度都很大时，不开窗通风，而是接通排风扇，将室内的气体排到室外。请利用一只四二输入与非门芯片，在图c虚线框2中完成连线，实现功能。
答案　(1)C　(2)C　(3)如图所示
(4)如图所示
4.小明发现家里的鱼缸长期开着净化系统比较浪费，于是设计了一款根据水的清澈度自动开关净化系统的控制电路，当水较浑浊时启动净化系统，较清澈时停止。电路中用发光二极管与光敏二极管(V1与V2、V3与V4)组成两个参数相同的水清澈度传感器。普通二极管和三极管均为硅管。IC1、IC2为比较器，V＋>V－时输出高电平，V＋(1)水浑浊时A点电位________(在A.下降；B.上升；C.不变中选择合适的选项，将序号填入“________”处)；
(2)要完成小明设想的控制，请在虚线框处填入一个合适的逻辑门将电路补充完整；
(3)要完成小明设想的控制，R2与R4调节好后阻值应________(在A.R2>R4；B.R2(4)准备元器件进行组装调试时小明发现传感器占用较大空间，比较器芯片也没有库存了，好在继电器还有多组触点的，于是对电路进行了改进，请在虚线框中选择合适的端口帮他完成连线。
答案　(1)B　(2)　(3)B
(4)如图所示
或
5.如图a所示是小明设计的水温自动控制电路。其中Rt是热敏电阻，A1、A2是电压比较器，当V＋>V－时，输出高电平；V＋(1)热敏电阻Rt为________(从A.正温度系数热敏电阻；B.负温度系数热敏电阻中选择一个正确答案填在________处)；
(2)有关这个电路的分析，以下说法中错误的是________(从A.实际工作时发现加热器始终不工作，可能是R4阻值过大；B.当温度超过上限时，加热器仍然加热，可能是电压比较器A1损坏；C.若减小Rp的阻值，会调高上限水温和调低下限水温；D.调大R2的阻值，可以调低下限水温和调高上限水温；中选择一个正确答案填在________处)；
(3)使用一段时间后，原与非门芯片损坏，现手头只有或非门芯片，请在图b的虚线框1中用三个或非门连线，要求电路功能保持不变；
(4)小明对电路重新进行了设计，请在图c的虚线框2内用两个二极管连线，要求电路功能保持不变。
答案　(1)A　(2)C　(3)如图所示
(4)如图所示
6.小明发现班里的鱼缸换水很麻烦，为此设计了如图a所示的装置。该装置能实现清澈度检测、清澈度控制和提醒更换滤材等功能，电路如图b所示，电压比较器LM393的特性如表格所示。VD1发出的光线在暗环境中经过固定距离的水体照射到Rg上，以此检测水体的清澈度。请完成下列任务。
LM393特性
输入 输出
V＋V＋>V－ 悬空
(1)下列分析中，正确的是(单选)________；
A.VD2发光表示清澈度很高，VD3发光表示清澈度很低
B.VD2发光表示清澈度很低，VD3发光表示清澈度很高
(2)VD4发光表示清澈度适中，请完成虚线框1中的电路连线，以实现该功能；
(3)当清澈度很低时，启动抽水泵M；当清澈度很高时，关闭抽水泵M；当清澈度适中时，抽水泵M保持上一个状态。请用不超过四个2输入或非门设计虚线框2的电路，实现上述功能；
(4)每次抽水泵M启动后，在设定时间内VD5不发光；若在设定时间内清澈度不能达标则VD5发光，提醒更换滤材。要实现上述功能，虚线框3中合理的电路设计是(双选)________。
答案　(1)B　(2)(3)如图所示　(4)BC
7.如图所示是小明设计的花房遮阳棚光控电路。接通电源，闭合开关S1，当外界环境光线强度介于上下限之间时，打开遮阳棚(通过电机的电流从“＋”到“－”)；当外界环境光线强度高于上限或低于下限时，关闭遮阳棚(通过电机的电流从“－”到“＋”)。比较器功能：V＋>V－时输出高电平，V＋(1)根据信号AC波形画出信号B的波形；
(2)关闭遮阳棚时，关于V4、V5发光情况分析正确的是________(A.光线弱V5发光，光线强V4发光；B.光线弱V4发光，光线强V5发光；C.无论光线强弱，V4、V5均不发光)；
(3)为了应急需要，小明特意增加了手动控制开关S1、S2，初始状态接通电源，闭合开关S1，下列关于开关S1、S2功能分析不正确的是________(A.当环境光线高于上限或低于下限时，断开S1，遮阳棚关闭；B.当环境光线介于上下限之间时，接通S2，遮阳棚关闭；C.不管外界光线如何，同时接通S1、S2，遮阳棚关闭)；
(4)为实现电路功能，现有二极管、电阻等元器件若干，请你在虚线框1内补全电路。
答案　(1)如图所示　(2)B　(3)A　(4)如图所示
　　　　
【能力提升篇】
1.如图所示是小明设计的过载欠压器报警器控制电路。当电机过载时，流过RH的电流超过上限允许值；当电机欠压时，流过RH的电流超过下限允许值。IC1、IC2是电压比较器，比较器的功能：当V＋>V－时输出高电平，当V＋(1)为实现纺织机过载或欠压时，报警器均能发出报警信号。虚线框1内应选择________(在A.与门；B.或门；C.与非门；D.或非门中选择合适的选项，将序号填入“________”处)；
(2)若调大R3阻值，则________(在A.上限被调高，下限被调低；B.上、下限均被调高；C.下限被调高，上限被调低；D.上、下限均被调低中选择合适的选项，将序号填入“________”处)；
(3)小明改进了电路，要求报警器在电压恢复后仍然保持报警，S按下后解除报警。请你利用两个相同的门电路在虚线框2内补全电路，实现该功能(S为复合按钮，按住时，常闭触点断开，常开触点闭合)；
(4)在以上改进电路的基础上，要使白天过载或欠压时BZ发出声音报警；晚上过载或欠压时VD1发出灯光报警，请你在虚线框3内，利用所给元器件实现该功能。
答案　(1)C　(2)B　(3)如图所示
(4)如图所示
2.如图1所示是小明设计的小鸡孵化温度控制电路，当温度正常(介于上下限之间)时不报警，温度高于上限或低于下限时均报警。Rt为负温度系数热敏电阻。N1、N2为电压比较器，V＋>V－时输出高电平，V＋图1
(1)当温度高于上限时，两个电压比较器的输出为________(A.N1输出高电平、N2输出低电平；B.N1输出低电平、N2输出高电平；C.N1、N2均输出高电平；D.N1、N2均输出低电平)；
(2)请在图1虚线框1中选择合适的接线端子连线，将电路图补画完整；
(3)若要调高下限温度且上限温度保持不变，下列措施中，合理的是________(A.仅把Rp1滑片下移；B.仅把Rp2滑片上移；C.R2更换为更大的电阻，并把Rp1滑片上移)；
(4)小明把电路功能改进为温度低于下限开始加热，温度高于上限停止加热，请在图2虚线框2中连线，将电路图补画完整。
图2
答案　(1)A　(3)B
(2)如图所示　　　　　　(4)如图所示
　　　　
解析　(1)当温度高于上限时，由于Rt是负温度系数热敏电阻，N1的V＋输入0，N2的V－输入也为0，当温度升高，R1上端电位升高，因此N1输出0－0－1，N2输出1－0－0；可以知道A正确；(2)温度正常时，LED不发光，所以电路连线如答案所示；(3)要调高下限，上限温度不变，只需要调节Rp2比较电位增大即可，B正确；(4)温度从低到高分析可知，N1输出1－1－0，N2输出1－0－0。当输入1－0时也要正常加热，则需要输出反馈到输入端，将与门的输入端变成高电平，所以连线如下图所示。
3.小明同学去工厂参观过程中，发现用于装卸货物的物料车没有明显的运货和返回的提示，于是结合自己学习的电子控制技术知识，设计了如图b所示的物料车运输指示电路，其中VT1、VT2工作在开关状态。物料车在斜坡上往复运送物料，当车尾部的磁铁到达最低处时，绿色指示灯点亮；当车头部的磁铁到达最高处时，红色指示灯点亮，如图a所示。请完成下列任务：
(1)分析电路图b可知，干簧管S1应放置于斜坡的________(在A.最高处；B.最低处；C.任意位置中选择合适的选项，将序号填入“________”处)；
(2)物料车运输指示电路正常工作过程中，下列现象描述正确的是________(在下列选项中选择合适的选项，将序号填入“________”处)；
A.物料车从最低点开始向上运动过程中，绿灯一直亮，直到到达最高点，绿灯灭
B.物料车运动至最高点的瞬间红灯亮，再向下运动的过程中，红灯一直不亮
C.物料车在向上和向下运动过程中，除最高点和最低点外，两盏灯都不亮
D.物料车向上运动时，绿灯快速闪烁，向下运动时，红灯快速闪烁
(3)小明同学发现图b电路在应用中存在一定局限性，拓展空间较小，于是想利用集成门电路来实现物料车的运输指示。为实现图b电路的指示功能，应选择________(在A.两个与非门构成的基本触发器；B.两个或非门构成的基本触发器中选择合适的选项，将序号填入“________”处)，并运用选择的触发器在图c中完成连线；
(4)小明同学在图c的基础上，想增加物料车的自动卸货功能，用安装在车内的发光二极管VD和光敏电阻Rg检测货物是否卸下(载货未完成前Rg一直被遮挡)。如图d所示，当物料车满载到达最高点时，干簧管S接通，直流电机M正转(电流从左向右)使车厢翻转开始卸货，卸货完毕后，直流电机M反转(电流从右向左)使车厢还原。物料车未到达最高点时，电机不工作。IC为电压比较器，V＋>V－时输出高电平，V＋答案　(1)A　(2)A　(3)A　连线如图所示
(4)参考答案1
参考答案2
4.如图所示是小明设计的宠物窝温度控制系统。Rt为负温度系数热敏电阻，用发光二极管和光敏电阻来检测宠物是否在窝里。当宠物在窝里且窝内温度高于30 ℃时，风扇启动工作；当温度低于20 ℃时，风扇停止工作；宠物不在窝里时，不管温度如何，风扇都不工作。已知IC1控制上限，IC2控制下限，请根据描述回答下列问题：
(1)现要将风扇停止工作温度调整为25 ℃则应________(在A.调大R5；B.调大R6；C.调大R7；D.调大R8”中选择合适的选项，将序号填入“________”处)；
(2)请你用一块四2输入或非门芯片补全图虚线框中的电路，要求电路简单；
(3)小明在调试的过程中发现，风扇一直工作，下列原因中不可能的是________(在A.R9虚焊；B.V3被击穿；C.V4接反中选择合适的选项，将序号填入“________”处)；
(4)按照电路，完成继电器与三极管、风扇的连线。
答案　(1)D　(2)如图所示
(3)B　(4)如图所示
5.如图a所示是小明设计的有轨电车道路闸控制电路。利用光敏电阻及压力装置检测有轨电车所处位置；用V5、V6表示道闸电机的正反转，当道闸下降时，电机正转V5亮；当道闸上升时，电机反转V6亮，其它情况都不亮。如图b所示：当有轨电车车头通过检测点A时，道闸降下，红灯V5亮；当车身既遮挡检测点A，又同时处于压力装置区域时，道闸保持下降；当车身仅处于压力装置区域未遮挡检测点A、B时，道闸保持关闭，红、绿灯都不亮；车身未全部离开压力装置区域并同时遮挡检测点B时，道闸上升，绿灯亮：车身仅遮挡检测点B时，道闸保持上升，车尾离开检测点B时，道闸保持打开。说明如下：道闸工作在保持上升或下降状态时触发器工作在保持状态；压力装置功能：当电车处于压力装置区域时，呈现低电阻状态，否则为高电阻状态；比较器功能：V＋>V－时输出高电平，V＋(1)当有轨电车车身处于压力装置区域时，比较器输出________(在A.高电平；B.低电平；C.不能确定选择合适的选项，将序号填入“________”处)；
(2)如图c所示，电机(M)电流从“＋”到“－”，电机正转，横杆升起；电机电流从“－”到“＋”，电机反转，横杆降下。请在虚线框1内设计继电器控制电机正反转的电路，并标明J1、J2，要求三极管采用共发射极接法。提供的元器件有：2个NPN型三极管、2个普通二极管、2个电阻、2个继电器；
(3)完成上述功能，请你补全图a中虚线框2位置的电路，完成上述功能，要求使用二输入逻辑门电路并且尽可能简单；
(4)小明在测试电路时发现，红灯V5一直亮，造成该现象可能的原因是________(在A.R4桥接；B.R2设定阻值过大；C.压力装置故障中选择合适的选项，将序号填入“________”处)。
答案　(1)A　(2)如图所示
(3)如图所示
(非门部分可以是二输入的与非门或者或非门)
(4)A
6.小明为自家阳台设计了如图a所示的自动晾衣装置和如图b所示的控制电路。其中三极管V1、V2和V3均工作在开关状态；A1、A2为电压比较器，当V＋>V－时输出高电平，当V＋(1)小明在图b中漏标了S1、S2及J1、J2，则①、②、③、④四处所对应的标注依次为________(在A.S1、S2及J1、J2；B.S1、S2及J2、J1；C.S2、S1及J1、J2；D.S2、S1及J2、J1中选择合适的选项，将序号填入“________”处)；
(2)根据电容学两端电压不会突变的机理，图b电路中电容C1的作用是________(在A.仅减少短时强光干扰；B.仅减少短时遮光干扰；C.减少短时遮光或强光干扰中选择合适的选项，将序号填入“________”处)；
(3)现希望光照强度下限值不变，上限值降低，合理的调整措施是________(在A.增大R5，减小R6，R5与R6的总阻值不变；B.增大R6，减小R7，R6与R7的总阻值不变；C.减小R5，增大R6，R5与R6的总阻值不变；D.减小R6，增大R7，R6与R7的总阻值不变中选择合适的选项，将序号填入“________”处)；
(4)因没有或门芯片，小明准备用3个普通二极管和1个电阻替代图中虚线框内的2个或门；同时增设两个手动开关S3、S4(常开、常闭任选)，以实现按下开关S3晾衣和按下开关S4收衣的功能。请你帮小明在虚线框中完成设计。(注：常开与常闭型手动开关电路符号如图所示)
答案　(1)D　(2)C　(3)D　(4)如图所示
7.小明设计了一个矿洞瓦斯和高温报警电路，当矿洞内瓦斯气体浓度超过设定值或矿洞内温度过高时，LED灯V2均会报警，若是瓦斯气体浓度过大，还会启动排风系统工作。气敏电阻在瓦斯浓度变化时会发生变化，Rt为负温度系数热敏电阻。分析电路完成，请完成以下任务。
(1)当瓦斯浓度增加时，气敏电阻器AB之间的电阻将____________(在A.增大；B.减小；C.不变中选择合适的选项，将序号填入“____________”处)；
(2)要完成瓦斯浓度过大或矿洞内温度过高时，V2均发光报警的功能，需完善电路。请你用不超过四个2输入与非门设计图1虚线框位置的电路，实现上述功能；
(3)由瓦斯浓度过大引起报警后，排风系统工作，瓦斯浓度开始减小，当浓度小于设定值时，V2将________(在A.立即熄灭；B.保持发光；C.逐渐熄灭中选择合适的选项，将序号填入“________”处)；
(4)在调试中小明发现V2发光报警时，不能判断是因瓦斯浓度过高，还是温度过高引起，他想通过改进电路来分辨报警类型，即原来增加继电器和发光二极管来实现V2为高温报警，V6为瓦斯浓度报警。请在图2虚线框位置完成电路设计。
答案　(1)B
(2)如图所示
(3)B
(4)如图所示
8.如图a所示为小明设计的实验室温度警示电路，当温度超出设定范围(20 ℃～30 ℃)时红灯亮，否则绿灯亮。已知Rt是负温度系数热敏电阻，Rp1、Rp2分别控制下限温度和上限温度。LED2是红色发光二极管，LED1是绿色发光二极管，C1、C2是电压比较器：V＋>V－时，输出高电平，V＋(1)受材料限制，可以供选择的门电路只有或非门、与非门和或门。为实现电路功能，图a虚线框中电路分析正确的是________(在A.应选用1个或非门；B.应选用1个与非门；C.应选用1个或门中选择合适的选项，将序号填入“________”处)；
(2)若Rp1和Rp2都选用10 kΩ的可调电阻，电路调试完毕正常工作时，若C1的正脚电位为V1＋，C2的负电位为V2－，则V1＋与V2－的大小关系是________(在A.V1＋等于V2－；B.V1＋大于V2－；C.V1＋小于V2－中选择合适的选项，将序号填入“________”处)；
(3)在新冠疫情防控期间，为了加强实验室通风，小明对图a的电路进行了升级改造，如图b所示，其工作原理是：当室外气温在设定范围内且湿度小于设定值时开窗，否则关窗。用Rt检测室外温度并增加湿敏电阻RS检测室外湿度，当窗外湿度变大时，其阻值会变小。当流经电机M的电流方向由a→b时开窗，反之关窗。为实现上述功能，请你用不超过四个2输入或非门设计虚线框中的电路；
(4)在调试如图b所示电路时，发现当窗户完全打开(或关闭)时电机M不能停止转动。为解决这个问题，小明重新设计了电路的输出部分，增加了K1、K2两个限位开关。当窗户完全打开后，K1被按压而断开：当窗户完全关闭后，K2被按压而断开。如图c所示，请将电路中所缺的线连接完整。
答案　(1)C　(2)C　(3)如图所示
(4)如图所示素养呈现·明要求
核心素养 表现要点 水平等级 考试题型 分值
技术意识 能在电子技术活动的过程中，恰当处理人技关系，形成规范、安全的技术习惯 2 非选择题(第15题) 8
工程思维 系统分析方法的掌握、决策与评估的合理性 1
创新设计 能根据设计需求构思解决方案，灵活创设和使用技术试验 1
图样表达 能用图形语言表达设计思路，能识读电子技术领域的常见图样 3
物化能力 能根据设计要求选择合适的材料和工具、掌握基本工具的使用，能独立或合作完成系统的组装与调试 3
考点　比较器常见电路分析
【知识梳理】
比较器常见应用电路
(1)单一温度控制电路特点：低于设定温度，IC出1，开始加热；高于设定温度，IC出0，停止加热。
(2)光照区间控制电路特点：当光照强度一定时，IC1的U＋大于IC2的U－，故IC1控制上限，IC2控制下限。当光照强度低于下限时，IC1出1，IC2出0；当光照强度逐渐变大时，IC2出1，IC1出1；当光照强度超过上限时，IC1出0，IC2出1。
(3)温度区间控制电路特点：IC1用Rp1调节，IC2用Rp2调节，用Rp1与Rp2可以分别调节上下限温度，调节方便。
【典例突破】
【典例】 (2021·6月浙江省选考)如图所示是小明设计的窗帘自动控制电路(暂不考虑电机如何自动停止)。当环境光线强度介于上限和下限之间时打开窗帘(通过电机的电流从“＋”到“－”)，当环境光线强度高于上限或低于下限时关闭窗帘(通过电机的电流从“－”到“＋”)。比较器功能：V＋>V－时输出高电平，V＋(1)打开窗帘时，关于V5、V6状态分析正确的是________(在A.V5发光；B.V6发光；C.V5和V6同时发光；D.V5和V6交替发光中选择合适的选项，将序号填入“________”处)；
(2)在环境光线强度介于上限和下限之间时，关于开关S功能分析正确的是________(在A.S接通时打开窗帘，断开时不确定是否关闭窗帘；B.S接通时关闭窗帘，断开时不确定是否打开窗帘；C.S接通时关闭窗帘，断开时打开窗帘；D.S接通时打开窗帘，断开时关闭窗帘中选择合适的选项，将序号填入“________”处)；
(3)若要使控制窗帘的环境光线强度上限不变、下限更低，合理的措施是________(在A.增大R1的阻值；B.增大R2的阻值；C.Rp1触点下移；D.Rp2触点下移中选择合适的选项，将序号填入“________”处)；
(4)小明准备用555芯片来代替题图虚线框中的电路，555芯片的功能如表所示。在下图虚线框中完成电路连线，实现原有的控制功能，要求A点与B点不能直接相连。
555功能表
1脚 2脚 6脚 3脚 7脚 8脚
GND >Vcc >Vcc >Vcc 低电平 接地
听课笔记：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
【变式】 为解决房间内的湿度过高的问题，小明设计了如图a所示的湿度控制电路，当房间内的湿度超过60%，且除湿机的水箱内水未满时，启动除湿机开始除湿，以维持房间内让人舒适的空气湿度范围(40%～60%)。IC1、IC2是比较器，V＋>V－时，输出高电平，V＋(1)虚线框1中只用一个逻辑门实现电路功能，应选择________(A.与门；B.或门；C.与非门；D.或非门)；
(2)若想将房间内的湿度控制范围调整至40%～55%，合理的是________；
A.调大Rp3，调小Rp2，Rp1加上Rp2的总值保持不变　　　　　
B.仅调小Rp2
C.调大Rp1，调小Rp2，Rp1加上Rp2的总值保持不变
D.仅调大Rp1
(3)小明对电路进行调试时发现，除湿机在房间湿度未达到下限时就停止工作，检查发现是因为水箱在湿度未调节到位时就满了。针对这一问题，小明利用漂浮磁铁设计了水箱水位控制电路，水位到达上限时开启马达排水。低于下限时停止排水。请根据555的引脚功能在虚线框2内完成连线，以实现。
2脚 6脚 3脚
>Vcc >Vcc 低电平
>Vcc （4）使用一段时间后，三极管V1损坏，小明用手头上仅有的PNP型的三极管进行替换，请帮助小明完成图c中部分实物的连线，以实现原有的功能。
图c
1.如图所示是小明设计的一款具有市电补偿功能的太阳能路灯控制实验电路。当蓄电池电压低于11 V时，自动切换成市电供电模式。当环境光强低于设定下限时，LED路灯点亮；达到上限时，路灯熄灭。其中A1、A2、A3是电压比较器，当输入电位V＋>V－时，输出高电平；当输入电位V＋（1）小明希望A1用于上限光强的检测，A2用于下限光强的检测，请完成虚线框内的电路连线；
（2）A3用于检测蓄电池电压。根据控制要求分析电路，J1、J2分别控制　　　　（在A.J1控制a、J2控制b；B.J1控制b、J2控制a中选择合适的选项，将序号填入“　　　　”处）；
（3）蓄电池电压低于11 V时切换成市电供电模式，现提高至12 V时就切换，而不影响光强上下限设定值，以下调整可行的是　　　　、　　　　（在A.减小R4的阻值；B.减小R5的阻值；C.增大R5的阻值；D.增大R6的阻值；E.减小R6的阻值中选择合适的选项，将序号填入“　　　　”处）；
（4）试验中发现环境光暗时，J1反复吸合释放，下列原因分析可能的是　　　　（在A.V4击穿；B.V5接反；C.路灯灯光照射到Rg；D.R9阻值太大中选择合适的选项，将序号填入“　　　　”处）。
2.如图a所示是食堂餐具智能传送装置，他能实现如下功能：当检测装置检测到有人且输送线上有餐具时，电机正常启动运输餐具；若人流量检测装置检测到人流量较大时，则电机转速提高；若一段时间内没有餐盘放到输送线上或无人时，则电机停止运转。他工作的电路图如图b所示：用发光二极管V1和光敏电阻Rg来检测输送线上是否有餐具；当有人在时，人监测装置出高电位，无人时出低电位；当人流量较大时，人流量检测装置输出高电位，反之出低电位。请完成以下任务。
（1）当检测到有餐具时，IC1电压比较器输出　　　　（在A.高电位；B.低电位；C.无法判断中选择合适的选项，将序号填入“　　　　”处）；
（2）小明在调试电路发现，当有人且有餐具的时候，电机不启动工作，合理的调节方式　　　　（在A.增大R5；B.增大R3；C.增大R2中选择合适的选项，将序号填入“　　　　”处）；
（3）小明打算在原有功能的基础上增加电机转速人工控制功能：电机转速慢时，按下开关S1能提高速度；电机转速快时，按下开关S2能降低转速。请根据要求完成图c虚线框的连线；
图c
　　　　　　　　　　　　　　　　
（4）根据电路功能，请用三个二输入与非门完成下列图d虚线框电路设计。
图d
3.小明在通用技术课上设计了如图a所示的温度控制实验电路。热敏电阻Rt检测环境温度，V1、V2分别表示排风扇、制冷机的运行状态（点亮表示启动，否则不启动）。温度控制功能要求如下表所示，最终将环境温度稳定在20 ℃～30 ℃之
间。其中比较器的功能为：V＋＞V－时输出高电平，V＋图a
温度控制功能表
环境温度 排风扇 制冷机
高于50 ℃ 运转 不运转
30 ℃～50 ℃ 运转 运转
20 ℃～30 ℃ 不运转 保持
低于20 ℃ 不运转 不运转
（1）电路图中Rt应选用　　　　（A.正温度系数热敏电阻；B.负温度系数热敏电阻）；
（2）根据功能要求，完成虚框1处电路的连线；
（3）调试时小明发现Rp3短路，会导致的是　　　　（A.保温区间下限20 ℃变低；B.30 ℃时发光二极管V1熄灭；C.排风扇与制冷机同时运转）；
（4）小明打算将该电路应用于温度控制，如图b所示。请在图b虚线框2内设计继电器控制电路，并标明J1、J2，要求三极管采用共发射极接法。提供的元件有：NPN与PNP三极管各1个、2个普通二极管、2个继电器，完成电路连线。
4.如图a所示是小明为蔬菜大棚模型设计的控制电路（暂不考虑电机如何自动停止），大棚内湿度超过设定上限值时，电机正转打开遮阳棚，V1亮，让蔬菜有充足的阳光；当湿度低于设定下限值时，电机反转关闭遮阳棚，V2亮。比较器的功能：当“V＋”>“V－”时输出高电平，当“V＋”<“V－”时输出低电平。请完成以下任务：
（1）打开遮阳棚时，A点的电平为　　　　（在A.高电平；B.低电平；C.不能确定中选择合适的选项，将序号填入“　　　　”处）；
（2）Rp1滑动触点向下移，能够使大棚的环境湿度　　　　（在A.上限不变，下限变低；B.上限不变，下限变高；C.上限变低，下限不变；D.上限变高，下限不变中选择合适的选项，将序号填入“　　　　”处）；
（3）小明用安装在大棚外的光敏和热敏传感器（温度越高，阻值越小）来检测有没有阳光。当光线强、温度高，d输出高电平，打开遮阳棚，使阳光照射进来，否则电机反转，关闭遮阳棚。请在图b虚线框中，用若干个与非门完成电路连线，实现原有的控制功能（图b中“d”与图a中的“d”为同一点）；
（4）小明准备用继电器来控制电机正反转，要求V1发光时，电机正转（电流由＋到－）；V2发光时，电机反转（电流由－到＋）。请在图c虚线框2中完成电路连线，实现原有的控制功能，并在2根横线处标注转换触点的符号名称。
：课后完成《专题分层精练》　专题26(共111张PPT)
第三部分　电子控制技术
专题26 比较器及其应用一(非选择题)
素养呈现·明要求
核心素养 表现要点 水平等级 考试题型 分值
技术意识 能在电子技术活动的过程中，恰当处理人技关系，形成规范、安全的技术习惯 2 非选择题 (第15题) 8
工程思维 系统分析方法的掌握、决策与评估的合理性 1
创新设计 能根据设计需求构思解决方案，灵活创设和使用技术试验 1
图样表达 能用图形语言表达设计思路，能识读电子技术领域的常见图样 3
物化能力 能根据设计要求选择合适的材料和工具、掌握基本工具的使用，能独立或合作完成系统的组装与调试 3
目 录
CONTENTS
考点
01
随堂达标检测
02
课时分层演练
03
考点　比较器常见电路分析
1
比较器常见应用电路
(1)单一温度控制电路特点：低于设定温度，IC出1，开始加热；高于设定温度，IC出0，停止加热。
(2)光照区间控制电路特点：当光照强度一定时，IC1的U＋大于IC2的U－，故IC1控制上限，IC2控制下限。当光照强度低于下限时，IC1出1，IC2出0；当光照强度逐渐变大时，IC2出1，IC1出1；当光照强度超过上限时，IC1出0，IC2出1。
(3)温度区间控制电路特点：IC1用Rp1调节，IC2用Rp2调节，用Rp1与Rp2可以分别调节上下限温度，调节方便。
【典例】 (2021·6月浙江省选考)如图所示是小明设计的窗帘自动控制电路(暂不考虑电机如何自动停止)。当环境光线强度介于上限和下限之间时打开窗帘(通过电机的电流从“＋”到“－”)，当环境光线强度高于上限或低于下限时关闭窗帘(通过电机的电流从“－”到“＋”)。比较器功能：V＋>V－时输出高电平，V＋(1)打开窗帘时，关于V5、V6状态分析正确的是________(在A.V5发光；B.V6发光；C.V5和V6同时发光；D.V5和V6交替发光中选择合适的选项，将序号填入“________”处)；
(2)在环境光线强度介于上限和下限之间时，关于开关S功能分析正确的是________(在A.S接通时打开窗帘，断开时不确定是否关闭窗帘；B.S接通时关闭窗帘，断开时不确定是否打开窗帘；C.S接通时关闭窗帘，断开时打开窗帘；D.S接通时打开窗帘，断开时关闭窗帘中选择合适的选项，将序号填入“________”处)；
(3)若要使控制窗帘的环境光线强度上限不变、下限更低，合理的措施是________(在A.增大R1的阻值；B.增大R2的阻值；C.Rp1触点下移；D.Rp2触点下移中选择合适的选项，将序号填入“________”处)；
(4)小明准备用555芯片来代替题图虚线框中的电路，555芯片的功能如表所示。在下图虚线框中完成电路连线，实现原有的控制功能，要求A点与B点不能直接相连。
555功能表
答案　(1)A　(2)C　(3)D
(4)如图所示
【变式】 为解决房间内的湿度过高的问题，小明设计了如图a所示的湿度控制电路，当房间内的湿度超过60%，且除湿机的水箱内水未满时，启动除湿机开始除湿，以维持房间内让人舒适的空气湿度范围(40%～60%)。IC1、IC2是比较器，V＋>V－时，输出高电平，V＋(1)虚线框1中只用一个逻辑门实现电路功能，应选择________(A.与门；B.或门；C.与非门；D.或非门)；
(2)若想将房间内的湿度控制范围调整至40%～55%，合理的是________；
A.调大Rp3，调小Rp2，Rp1加上Rp2的总值保持不变
B.仅调小Rp2
C.调大Rp1，调小Rp2，Rp1加上Rp2的总值保持不变
D.仅调大Rp1
(3)小明对电路进行调试时发现，除湿机在房间湿度未达到下限时就停止工作，检查发现是因为水箱在湿度未调节到位时就满了。针对这一问题，小明利用漂浮磁铁设计了水箱水位控制电路，水位到达上限时开启马达排水。低于下限时停止排水。请根据555的引脚功能在虚线框2内完成连线，以实现。
555功能表
(4)使用一段时间后，三极管V1损坏，小明用手头上仅有的PNP型的三极管进行替换，请帮助小明完成下图c中部分实物的连线，以实现原有的功能。
图c
答案　(1)C　(2)C　(3)如图所示
(4)如图所示
解析　(1)房间内湿度超过60%时，IC1输出0，IC2输出1，则虚线框上端输入为1；且除湿机的水箱内水未满时，则虚线框上端输入为1；启动除湿机开始除湿，则继电器不吸合，虚线框输出为0，即“全1出0”，与非门，选择C；(2)湿度范围调整需要先确定上下限，经(1)分析，湿度降低后，触发器进入保持，即IC1控制上限，IC2控制下限。原来湿度范围(40%～60%)需要调成40%～55%，则下限不变，上限调低，湿敏电阻变大，则Rp1调大，Rp2调小，整体不变，保证Rp3分压不变，下限不变，选择C；(3)水位到达上限时开启马达排水，则555芯片3脚出0，2、6脚需要1；区间内时两干簧管都断开，555需要保持，2脚需要1，6脚需要0，则6脚上限，2脚下限，6脚接R4，2脚接R5；答案如图。
(4)NPN三极管V1损坏，用手头上仅有的PNP型的三极管进行替换，则需将继电器的常闭触点换成常开，答案如图所示。
随堂达标检测
2
1.如图所示是小明设计的一款具有市电补偿功能的太阳能路灯控制实验电路。当蓄电池电压低于11 V时，自动切换成市电供电模式。当环境光强低于设定下限时，LED路灯点亮；达到上限时，路灯熄灭。其中A1、A2、A3是电压比较器，当输入电位V＋>V－时，输出高电平；当输入电位V＋(1)小明希望A1用于上限光强的检测，A2用于下限光强的检测，请完成虚线框内的电路连线；
(2)A3用于检测蓄电池电压。根据控制要求分析电路，J1、J2分别控制________(在A.J1控制a、J2控制b；B.J1控制b、J2控制a中选择合适的选项，将序号填入“________”处)；
(3)蓄电池电压低于11 V时切换成市电供电模式，现提高至12 V时就切换，而不影响光强上下限设定值，以下调整可行的是________、________(在A.减小R4的阻值；B.减小R5的阻值；C.增大R5的阻值；D.增大R6的阻值；E.减小R6的阻值中选择合适的选项，将序号填入“________”处)；
(4)试验中发现环境光暗时，J1反复吸合释放，下列原因分析可能的是________(在A.V4击穿；B.V5接反；C.路灯灯光照射到Rg；D.R9阻值太大中选择合适的选项，将序号填入“________”处)。
答案　(1)如图所示
(2)B　(3)B　D　(4)C
解析　电路原理分析：已知A1用于上限光强的检测，A2用于下限光强的检测。当环境光强低于设定下限时，A2输出高电平，LED路灯点亮；达到上限时，A1输出低电平，LED路灯熄灭。(1)根据二极管、电平组成的与、或门功能可知：二极管正接可以传递高电平信号，反接可以传递低电平信号，所以V2要正接在A2和V6的基极信号端来传递光暗时的高电平触发信号，而V3要反接在A1和V6的基极信号端来传递光强时的低电平触发信号。(2)也由此可知，故J1是控制b处的转换触点，也就是控制LED灯亮、灭的；J2是控制a处的转换触点来控制供电模式转换的。故选B。
(3)A3是用于检测蓄电池电压的，U＋＝R5/(R5＋R6)U_蓄电池，U－＝R4/(R4＋R1＋R2＋R3)U－蓄电池。若蓄电池电压提高至12 V时就切换成市电供电模式，而不影响光强上下限设定值，则不能改变R4的值，因为R4是与光强上下限设定值相关的，排除A选项。当蓄电池电压低于11 V时，自动切换成市电供电模式，此时V7截止，A3的U＋2.如图a所示是食堂餐具智能传送装置，他能实现如下功能：当检测装置检测到有人且输送线上有餐具时，电机正常启动运输餐具；若人流量检测装置检测到人流量较大时，则电机转速提高；若一段时间内没有餐盘放到输送线上或无人时，则电机停止运转。他工作的电路图如图b所示：用发光二极管V1和光敏电阻Rg来检测输送线上是否有餐具；当有人在时，人监测装置出高电位，无人时出低电位；当人流量较大时，人流量检测装置输出高电位，反之出低电位。请完成以下任务。
(1)当检测到有餐具时，IC1电压比较器输出________(在A.高电位；B.低电位；C.无法判断中选择合适的选项，将序号填入“________”处)；
(2)小明在调试电路发现，当有人且有餐具的时候，电机不启动工作，合理的调节方式________(在A.增大R5；B.增大R3；C.增大R2中选择合适的选项，将序号填入“________”处)；
(3)小明打算在原有功能的基础上增加电机转速人工控制功能：电机转速慢时，按下开关S1能提高速度；电机转速快时，按下开关S2能降低转速。请根据要求完成图c虚线框的连线；
图c
(4)根据电路功能，请用三个二输入与非门完成下列图d虚线框电路设计。
图d
答案　(1)A　(2)B　(3)如图所示(可实现功能即可)
(4)如图所示
3.小明在通用技术课上设计了如图a所示的温度控制实验电路。热敏电阻Rt检测环境温度，V1、V2分别表示排风扇、制冷机的运行状态(点亮表示启动，否则不启动)。温度控制功能要求如下表所示，最终将环境温度稳定在20 ℃～30 ℃之间。其中比较器的功能为：V＋＞V－时输出高电平，V＋图a
温度控制功能表
环境温度 排风扇 制冷机
高于50 ℃ 运转 不运转
30 ℃～50 ℃ 运转 运转
20 ℃～30 ℃ 不运转 保持
低于20 ℃ 不运转 不运转
(1)电路图中Rt应选用________(A.正温度系数热敏电阻；B.负温度系数热敏电阻)；
(2)根据功能要求，完成虚框1处电路的连线；
(3)调试时小明发现Rp3短路，会导致的是________(A.保温区间下限20 ℃变低；B.30 ℃时发光二极管V1熄灭；C.排风扇与制冷机同时运转)；
(4)小明打算将该电路应用于温度控制，如图b所示。请在虚线框2内设计继电器控制电路，并标明J1、J2，要求三极管采用共发射极接法。提供的元件有：NPN与PNP三极管各1个、2个普通二极管、2个继电器，完成电路连线。
答案　(1)B　(2)如图所示
(3)B　(4)如图所示
4.如图a所示是小明为蔬菜大棚模型设计的控制电路(暂不考虑电机如何自动停止)，大棚内湿度超过设定上限值时，电机正转打开遮阳棚，V1亮，让蔬菜有充足的阳光；当湿度低于设定下限值时，电机反转关闭遮阳棚，V2亮。比较器的功能：当“V＋”>“V－”时输出高电平，当“V＋”<“V－”时输出低电平。请完成以下任务：
(1)打开遮阳棚时，A点的电平为____________(在A.高电平；B.低电平；C.不能确定中选择合适的选项，将序号填入“________”处)；
(2)Rp1滑动触点向下移，能够使大棚的环境湿度________(在A.上限不变，下限变低；B.上限不变，下限变高；C.上限变低，下限不变；D.上限变高，下限不变中选择合适的选项，将序号填入“________”处)；
(3)小明用安装在大棚外的光敏和热敏传感器(温度越高，阻值越小)来检测有没有阳光。当光线强、温度高，d输出高电平，打开遮阳棚，使阳光照射进来，否则电机反转，关闭遮阳棚。请在图b虚线框中，用若干个与非门完成电路连线，实现原有的控制功能(图b中“d”与图a中的“d”为同一点)；
(4)小明准备用继电器来控制电机正反转，要求V1发光时，电机正转(电流由＋到－)；V2发光时，电机反转(电流由－到＋)。请在图c虚线框2中完成电路连线，实现原有的控制功能，并在2根横线处标注转换触点的符号名称。
答案　(1)B　(2)C　(3)如图所示　　　　　(4)如图所示
3
课时分层演练
基础巩固篇
能力提升篇
1.小马参观了农业园区的蔬菜大棚(图a所示)后，决定为家中的蔬菜大棚设计湿度指示电路和温度控制电路。请完成以下任务：
(1)如图b是小马设计的湿度指示电路。RS为负系数湿敏电阻(湿度越大，电阻越小)。当湿度处于上下限之间时，V2发光；当湿度高于上限或低于下限时V1发光。请在虚线框1中完成元件的连线，以实现上述要求；
(2)小马准备调低上限湿度，则应该将________(A.Rp1触点上移；B.Rp1触点下移；C.Rp2触点上移；D.Rp2触点下移)；
(3)如图c是小马设计的温度控制电路。Rt为负系数热敏电阻。电路调试正常后IC3“V＋”的电位大于IC4“V－”的电位。当大棚内温度大于28 ℃时，V3、V4都发光，表示风机高速运转；当温度处于18 ℃和28 ℃之间时，V3不发光，V4发光，表示风机低速运转；当温度小于18 ℃时，V3、V4都不发光，表示风机停止运转。请在虚线框2中用不多于3个“2输入与非门”画出其电路，以实现上述要求。
(4)用继电器驱动风机(风机串接调速器后低速运转)，下列电路正确的是________。
答案　(1)如图所示
(2)B　(3)如图所示　(4)A
2.小明发现自家蔬菜大棚在湿度低且温度高，以及湿度高且温度低这两种情况下都会不利蔬菜生长，因此设计了如图报警电路，湿敏电阻湿度越高，电阻越小。在上述不利于蔬菜生长的情况时亮红灯，其它情况亮绿灯。根据电路图和功能要求完成下列任务。
(1)热敏电阻Rt是________(A.正温度系数；B.负温度系数)；
(2)小明选用热敏电阻时误选用了相反系数的热敏电阻，调试却成功了，以下原因不可能的是________________(A.Rt和Rp2的位置互换了；B.IC2的输入端口互换了；C.R2和R1的位置互换了)；
(3)根据电路图参数，小明选择的芯片属于________类型(A.TTL；B.CMOS)；其引脚排列正确的是________；
(4)小明发现芯片的一个或非逻辑模块无法使用，准备用二极管、电阻和555芯片重新设计电路，实现同样的功能。小明画出了部分电路，请你在虚线框内完成剩余部分电路的设计。
555功能表
答案　(1)B　(2)C　(3)B　B
(4)如图所示
3.如图a所示是小明设计的房间湿度控制电路。当房间湿度低于下限时，加湿机工作，增加室内湿度；当湿度高于上限时，接通电机，开窗通风，降低室内湿度。其中RS是湿敏电阻，比较器功能：当V＋>V－时，输出高电平；当V＋(1)下列对该电路的工作过程描述正确的是________(A.湿度低于下限时加湿机开始工作，高于上限时停止；B.湿度高于上限时开窗，低于下限时关窗；C.湿度低于下限时加湿机开始工作，高于下限时停止)；
(2)小明在调试电路时发现会出现窗户被打开，同时加湿机也启动的情况。以下对该情况出现原因的分析中，可能的是________(A.RS短路；B.Rp1断路；C.R2短路；D.D1、D2断路)；
(3)图a电路中存在设计缺陷，窗户完全打开后电机仍在运转，且只能开窗，无法自动关窗。小明利用继电器J2的转换触点和限位开关SQ1、SQ2对电路进行了改进，以实现室内湿度高于上限时开窗，窗户打开到位SQ1断开；湿度符合要求时关窗，窗户关闭到位SQ2断开。请完成图b虚线框1中的连线，以实现功能。电机中的电流从“＋”到“－”时为开窗，电流从“－”到“＋”为关窗；
(4)实际应用中发现当室外湿度很大时，开窗通风降低室内湿度的效果不好。因此，小明决定改进电路，增加室外的湿度检测，当室内外湿度都很大时，不开窗通风，而是接通排风扇，将室内的气体排到室外。请利用一只四二输入与非门芯片，在图c虚线框2中完成连线，实现功能。
答案　(1)C　(2)C　(3)如图所示
(4)如图所示
4.小明发现家里的鱼缸长期开着净化系统比较浪费，于是设计了一款根据水的清澈度自动开关净化系统的控制电路，当水较浑浊时启动净化系统，较清澈时停止。电路中用发光二极管与光敏二极管(V1与V2、V3与V4)组成两个参数相同的水清澈度传感器。普通二极管和三极管均为硅管。IC1、IC2为比较器，V＋>V－时输出高电平，V＋(1)水浑浊时A点电位________(在A.下降；B.上升；C.不变中选择合适的选项，将序号填入“________”处)；
(2)要完成小明设想的控制，请在虚线框处填入一个合适的逻辑门将电路补充完整；
(3)要完成小明设想的控制，R2与R4调节好后阻值应________(在A.R2>R4；B.R2(4)准备元器件进行组装调试时小明发现传感器占用较大空间，比较器芯片也没有库存了，好在继电器还有多组触点的，于是对电路进行了改进，请在虚线框中选择合适的端口帮他完成连线。
答案　(1)B　(2)
(3)B
(4)如图所示
或
5.如图a所示是小明设计的水温自动控制电路。其中Rt是热敏电阻，A1、A2是电压比较器，当V＋>V－时，输出高电平；V＋(1)热敏电阻Rt为________(从A.正温度系数热敏电阻；B.负温度系数热敏电阻中选择一个正确答案填在________处)；
(2)有关这个电路的分析，以下说法中错误的是________(从A.实际工作时发现加热器始终不工作，可能是R4阻值过大；B.当温度超过上限时，加热器仍然加热，可能是电压比较器A1损坏；C.若减小Rp的阻值，会调高上限水温和调低下限水温；D.调大R2的阻值，可以调低下限水温和调高上限水温；中选择一个正确答案填在________处)；
(3)使用一段时间后，原与非门芯片损坏，现手头只有或非门芯片，请在图b的虚线框1中用三个或非门连线，要求电路功能保持不变；
(4)小明对电路重新进行了设计，请在图c的虚线框2内用两个二极管连线，要求电路功能保持不变。
答案　(1)A　(2)C　(3)如图所示
(4)如图所示
6.小明发现班里的鱼缸换水很麻烦，为此设计了如图a所示的装置。该装置能实现清澈度检测、清澈度控制和提醒更换滤材等功能，电路如图b所示，电压比较器LM393的特性如表格所示。VD1发出的光线在暗环境中经过固定距离的水体照射到Rg上，以此检测水体的清澈度。请完成下列任务。
LM393特性
输入 输出
V＋V＋>V－ 悬空
(1)下列分析中，正确的是(单选)________；
A.VD2发光表示清澈度很高，VD3发光表示清澈度很低
B.VD2发光表示清澈度很低，VD3发光表示清澈度很高
(2)VD4发光表示清澈度适中，请完成虚线框1中的电路连线，以实现该功能；
(3)当清澈度很低时，启动抽水泵M；当清澈度很高时，关闭抽水泵M；当清澈度适中时，抽水泵M保持上一个状态。请用不超过四个2输入或非门设计虚线框2的电路，实现上述功能；
(4)每次抽水泵M启动后，在设定时间内VD5不发光；若在设定时间内清澈度不能达标则VD5发光，提醒更换滤材。要实现上述功能，虚线框3中合理的电路设计是(双选)________。
答案　(1)B　(2)(3)如图所示　(4)BC
7.如图所示是小明设计的花房遮阳棚光控电路。接通电源，闭合开关S1，当外界环境光线强度介于上下限之间时，打开遮阳棚(通过电机的电流从“＋”到“－”)；当外界环境光线强度高于上限或低于下限时，关闭遮阳棚(通过电机的电流从“－”到“＋”)。比较器功能：V＋>V－时输出高电平，V＋(1)根据信号AC波形画出信号B的波形；
(2)关闭遮阳棚时，关于V4、V5发光情况分析正确的是________(A.光线弱V5发光，光线强V4发光；B.光线弱V4发光，光线强V5发光；C.无论光线强弱，V4、V5均不发光)；
(3)为了应急需要，小明特意增加了手动控制开关S1、S2，初始状态接通电源，闭合开关S1，下列关于开关S1、S2功能分析不正确的是________(A.当环境光线高于上限或低于下限时，断开S1，遮阳棚关闭；B.当环境光线介于上下限之间时，接通S2，遮阳棚关闭；C.不管外界光线如何，同时接通S1、S2，遮阳棚关闭)；
(4)为实现电路功能，现有二极管、电阻等元器件若干，请你在虚线框1内补全电路。
答案　(1)如图所示　(2)B　(3)A　(4)如图所示
1.如图所示是小明设计的过载欠压器报警器控制电路。当电机过载时，流过RH的电流超过上限允许值；当电机欠压时，流过RH的电流超过下限允许值。IC1、IC2是电压比较器，比较器的功能：当V＋>V－时输出高电平，当V＋(1)为实现纺织机过载或欠压时，报警器均能发出报警信号。虚线框1内应选择________(在A.与门；B.或门；C.与非门；D.或非门中选择合适的选项，将序号填入“________”处)；
(2)若调大R3阻值，则________(在A.上限被调高，下限被调低；B.上、下限均被调高；C.下限被调高，上限被调低；D.上、下限均被调低中选择合适的选项，将序号填入“________”处)；
(3)小明改进了电路，要求报警器在电压恢复后仍然保持报警，S按下后解除报警。请你利用两个相同的门电路在虚线框2内补全电路，实现该功能(S为复合按钮，按住时，常闭触点断开，常开触点闭合)；
(4)在以上改进电路的基础上，要使白天过载或欠压时BZ发出声音报警；晚上过载或欠压时VD1发出灯光报警，请你在虚线框3内，利用所给元器件实现该功能。
答案　(1)C　(2)B　(3)如图所示
(4)如图所示
2.如图1所示是小明设计的小鸡孵化温度控制电路，当温度正常(介于上下限之间)时不报警，温度高于上限或低于下限时均报警。Rt为负温度系数热敏电阻。N1、N2为电压比较器，V＋>V－时输出高电平，V＋(1)当温度高于上限时，两个电压比较器的输出为________(A.N1输出高电平、N2输出低电平；B.N1输出低电平、N2输出高电平；C.N1、N2均输出高电平；D.N1、N2均输出低电平)；
(2)请在图1虚线框1中选择合适的接线端子连线，将电路图补画完整；
(3)若要调高下限温度且上限温度保持不变，下列措施中，合理的是________(A.仅把Rp1滑片下移；B.仅把Rp2滑片上移；C.R2更换为更大的电阻，并把Rp1滑片上移)；
(4)小明把电路功能改进为温度低于下限开始加热，温度高于上限停止加热，请在图2虚线框2中连线，将电路图补画完整。
图2
答案　(1)A　(3)B
(2)如图所示　　　　　　(4)如图所示
　
解析　(1)当温度高于上限时，由于Rt是负温度系数热敏电阻，N1的V＋输入0，N2的V－输入也为0，当温度升高，R1上端电位升高，因此N1输出0－0－1，N2输出1－0－0；可以知道A正确；(2)温度正常时，LED不发光，所以电路连线如答案所示；(3)要调高下限，上限温度不变，只需要调节Rp2比较电位增大即可，B正确；(4)温度从低到高分析可知，N1输出1－1－0，N2输出1－0－0。当输入1－0时也要正常加热，则需要输出反馈到输入端，将与门的输入端变成高电平，所以连线如下图所示。
3.小明同学去工厂参观过程中，发现用于装卸货物的物料车没有明显的运货和返回的提示，于是结合自己学习的电子控制技术知识，设计了如图b所示的物料车运输指示电路，其中VT1、VT2工作在开关状态。物料车在斜坡上往复运送物料，当车尾部的磁铁到达最低处时，绿色指示灯点亮；当车头部的磁铁到达最高处时，红色指示灯点亮，如图a所示。请完成下列任务：
(1)分析电路图b可知，干簧管S1应放置于斜坡的________(在A.最高处；B.最低处；C.任意位置中选择合适的选项，将序号填入“________”处)；
(2)物料车运输指示电路正常工作过程中，下列现象描述正确的是________(在下列选项中选择合适的选项，将序号填入“________”处)；
A.物料车从最低点开始向上运动过程中，绿灯一直亮，直到到达最高点，绿灯灭
B.物料车运动至最高点的瞬间红灯亮，再向下运动的过程中，红灯一直不亮
C.物料车在向上和向下运动过程中，除最高点和最低点外，两盏灯都不亮
D.物料车向上运动时，绿灯快速闪烁，向下运动时，红灯快速闪烁
(3)小明同学发现图b电路在应用中存在一定局限性，拓展空间较小，于是想利用集成门电路来实现物料车的运输指示。为实现图b电路的指示功能，应选择________(在A.两个与非门构成的基本触发器；B.两个或非门构成的基本触发器中选择合适的选项，将序号填入“________”处)，并运用选择的触发器在图c中完成连线；
(4)小明同学在图c的基础上，想增加物料车的自动卸货功能，用安装在车内的发光二极管VD和光敏电阻Rg检测货物是否卸下(载货未完成前Rg一直被遮挡)。如图d所示，当物料车满载到达最高点时，干簧管S接通，直流电机M正转(电流从左向右)使车厢翻转开始卸货，卸货完毕后，直流电机M反转(电流从右向左)使车厢还原。物料车未到达最高点时，电机不工作。IC为电压比较器，V＋>V－时输出高电平，V＋答案　(1)A　(2)A　(3)A　连线如图所示
(4)参考答案1
参考答案2
4.如图所示是小明设计的宠物窝温度控制系统。Rt为负温度系数热敏电阻，用发光二极管和光敏电阻来检测宠物是否在窝里。当宠物在窝里且窝内温度高于30 ℃时，风扇启动工作；当温度低于20 ℃时，风扇停止工作；宠物不在窝里时，不管温度如何，风扇都不工作。已知IC1控制上限，IC2控制下限，请根据描述回答下列问题：
(1)现要将风扇停止工作温度调整为25 ℃则应________(在A.调大R5；B.调大R6；C.调大R7；D.调大R8”中选择合适的选项，将序号填入“________”处)；
(2)请你用一块四2输入或非门芯片补全图虚线框中的电路，要求电路简单；
(3)小明在调试的过程中发现，风扇一直工作，下列原因中不可能的是________(在A.R9虚焊；B.V3被击穿；C.V4接反中选择合适的选项，将序号填入“________”处)；
(4)按照电路，完成继电器与三极管、风扇的连线。
答案　(1)D　(2)如图所示
(3)B　(4)如图所示
5.如图a所示是小明设计的有轨电车道路闸控制电路。利用光敏电阻及压力装置检测有轨电车所处位置；用V5、V6表示道闸电机的正反转，当道闸下降时，电机正转V5亮；当道闸上升时，电机反转V6亮，其它情况都不亮。如图b所示：当有轨电车车头通过检测点A时，道闸降下，红灯V5亮；当车身既遮挡检测点A，又同时处于压力装置区域时，道闸保持下降；当车身仅处于压力装置区域未遮挡检测点A、B时，道闸保持关闭，红、绿灯都不亮；车身未全部离开压力装置区域并同时遮挡检测点B时，道闸上升，绿灯亮：车身仅遮挡检测点B时，道闸保持上升，车尾离开检测点B时，道闸保持打开。说明如下：道闸工作在保持上升或下降状态时触发器工作在保持状态；压力装置功能：当电车处于压力装置区域时，呈现低电阻状态，否则为高电阻状态；比较器功能：V＋>V－时输出高电平，V＋(1)当有轨电车车身处于压力装置区域时，比较器输出________(在A.高电平；B.低电平；C.不能确定选择合适的选项，将序号填入“________”处)；
(2)如图c所示，电机(M)电流从“＋”到“－”，电机正转，横杆升起；电机电流从“－”到“＋”，电机反转，横杆降下。请在虚线框1内设计继电器控制电机正反转的电路，并标明J1、J2，要求三极管采用共发射极接法。提供的元器件有：2个NPN型三极管、2个普通二极管、2个电阻、2个继电器；
(3)完成上述功能，请你补全图a中虚线框2位置的电路，完成上述功能，要求使用二输入逻辑门电路并且尽可能简单；
(4)小明在测试电路时发现，红灯V5一直亮，造成该现象可能的原因是________(在A.R4桥接；B.R2设定阻值过大；C.压力装置故障中选择合适的选项，将序号填入“________”处)。
答案　(1)A　(2)如图所示
(3)如图所示
(非门部分可以是二输入的与非门或者或非门) (4)A
6.小明为自家阳台设计了如图a所示的自动晾衣装置和如图b所示的控制电路。其中三极管V1、V2和V3均工作在开关状态；A1、A2为电压比较器，当V＋>V－时输出高电平，当V＋(1)小明在图b中漏标了S1、S2及J1、J2，则①、②、③、④四处所对应的标注依次为________(在A.S1、S2及J1、J2；B.S1、S2及J2、J1；C.S2、S1及J1、J2；D.S2、S1及J2、J1中选择合适的选项，将序号填入“________”处)；
(2)根据电容学两端电压不会突变的机理，图b电路中电容C1的作用是________(在A.仅减少短时强光干扰；B.仅减少短时遮光干扰；C.减少短时遮光或强光干扰中选择合适的选项，将序号填入“________”处)；
(3)现希望光照强度下限值不变，上限值降低，合理的调整措施是________(在A.增大R5，减小R6，R5与R6的总阻值不变；B.增大R6，减小R7，R6与R7的总阻值不变；C.减小R5，增大R6，R5与R6的总阻值不变；D.减小R6，增大R7，R6与R7的总阻值不变中选择合适的选项，将序号填入“________”处)；
(4)因没有或门芯片，小明准备用3个普通二极管和1个电阻替代图中虚线框内的2个或门；同时增设两个手动开关S3、S4(常开、常闭任选)，以实现按下开关S3晾衣和按下开关S4收衣的功能。请你帮小明在虚线框中完成设计。(注：常开与常闭型手动开关电路符号如图所示)
答案　(1)D　(2)C　(3)D　(4)如图所示
7.小明设计了一个矿洞瓦斯和高温报警电路，当矿洞内瓦斯气体浓度超过设定值或矿洞内温度过高时，LED灯V2均会报警，若是瓦斯气体浓度过大，还会启动排风系统工作。气敏电阻在瓦斯浓度变化时会发生变化，Rt为负温度系数热敏电阻。分析电路完成，请完成以下任务。
(1)当瓦斯浓度增加时，气敏电阻器AB之间的电阻将____________(在A.增大；B.减小；C.不变中选择合适的选项，将序号填入“____________”处)；
(2)要完成瓦斯浓度过大或矿洞内温度过高时，V2均发光报警的功能，需完善电路。请你用不超过四个2输入与非门设计图1虚线框位置的电路，实现上述功能；
(3)由瓦斯浓度过大引起报警后，排风系统工作，瓦斯浓度开始减小，当浓度小于设定值时，V2将________(在A.立即熄灭；B.保持发光；C.逐渐熄灭中选择合适的选项，将序号填入“________”处)；
(4)在调试中小明发现V2发光报警时，不能判断是因瓦斯浓度过高，还是温度过高引起，他想通过改进电路来分辨报警类型，即原来增加继电器和发光二极管来实现V2为高温报警，V6为瓦斯浓度报警。请在图2虚线框位置完成电路设计。
答案　(1)B
(2)如图所示
(3)B
(4)如图所示
8.如图a所示为小明设计的实验室温度警示电路，当温度超出设定范围(20 ℃～30 ℃)时红灯亮，否则绿灯亮。已知Rt是负温度系数热敏电阻，Rp1、Rp2分别控制下限温度和上限温度。LED2是红色发光二极管，LED1是绿色发光二极管，C1、C2是电压比较器：V＋>V－时，输出高电平，V＋(1)受材料限制，可以供选择的门电路只有或非门、与非门和或门。为实现电路功能，图a虚线框中电路分析正确的是________(在A.应选用1个或非门；B.应选用1个与非门；C.应选用1个或门中选择合适的选项，将序号填入“________”处)；
(2)若Rp1和Rp2都选用10 kΩ的可调电阻，电路调试完毕正常工作时，若C1的正脚电位为V1＋，C2的负电位为V2－，则V1＋与V2－的大小关系是________(在A.V1＋等于V2－；B.V1＋大于V2－；C.V1＋小于V2－中选择合适的选项，将序号填入“________”处)；
(3)在新冠疫情防控期间，为了加强实验室通风，小明对图a的电路进行了升级改造，如图b所示，其工作原理是：当室外气温在设定范围内且湿度小于设定值时开窗，否则关窗。用Rt检测室外温度并增加湿敏电阻RS检测室外湿度，当窗外湿度变大时，其阻值会变小。当流经电机M的电流方向由a→b时开窗，反之关窗。为实现上述功能，请你用不超过四个2输入或非门设计虚线框中的电路；
(4)在调试如图b所示电路时，发现当窗户完全打开(或关闭)时电机M不能停止转动。为解决这个问题，小明重新设计了电路的输出部分，增加了K1、K2两个限位开关。当窗户完全打开后，K1被按压而断开：当窗户完全关闭后，K2被按压而断开。如图c所示，请将电路中所缺的线连接完整。
答案　(1)C　(2)C　(3)如图所示
(4)如图所示

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