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(共56张PPT)
DIWUZHANG
第五章
3　利用传感器制作简单
　 的自动控制装置
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简单的自动控制装置(难点)。
学习目标
一、门窗防盗报警装置
二、光控开关及其应用
课时对点练
内容索引
三、热敏电阻的应用
门窗防盗报警装置
一
1.实验目的与要求
门窗防盗报警装置，当门窗紧闭时，蜂鸣器不响，指示灯亮；当门窗被打开时，蜂鸣器发出声音报警，指示灯灭。
2.电路图(如图)
3.实验器材和装置
(1)干簧管SA：作为传感器，感知磁体M磁场是否存在。
(2)继电器(虚线框部分)：作为执行装置。
(3)发光二极管LED：作为电路正常工作指示灯。
(4)电阻R：作为发光二极管的限流电阻，起保护作用。
(5)蜂鸣器H：作为报警提醒。
4.电路工作原理
(1)当门窗紧闭时，磁体M靠近干簧管SA，干簧管两簧片被磁化相吸而接通继电器线圈K，使继电器工作，继电器的动触点c与常开触点a接通，发光二极管LED发光，显示电路处于正常工作状态。
(2)当门窗开启时，磁体离开干簧管，干簧管失磁断开，继电器被断电，动触点c与常闭触点b接通，蜂鸣器H发声报警。
5.实验操作
(1)检查干簧管。用磁体直接靠近干簧管，观察簧片能否正常动作。
(2)连接电路。连接电路前，要检查其他元件是否也能正常工作。
(3)接通电源后，将磁体靠近和离开干簧管，分别观察实验现象。
　 (2024·盐城市高二期末)把光敏电阻(光照越强，阻值越小)接入如图所示电路，制成光电报警装置。闭合开关，当光照达到一定强度时，报警器的蜂鸣器发声，则
A.干簧管应用了电磁感应原理
B.增大了电阻箱R的阻值，报警器在光照更强时
　才可能报警
C.增大了电源B的电动势，报警器在光照更强时才可能报警
D.增大了电源A的电动势，报警器在光照更强时才可能报警
例1
√
干簧管上的线圈通电形成的磁场使簧片磁化时，两簧片相吸而接通蜂鸣器线路，则干簧管是利用磁极间的相互作用来控制电路的通断，A错误；
返回
报警时线圈中电流不变，总电阻不变，若增大
电阻箱R的阻值，则光敏电阻应变小，光照更强，所以报警器在光照更强时才会报警，B正确；
报警时线圈中电流不变，若增加电源B的电动势，则电路中总电阻应变大，光敏电阻变大，所以报警器在光照更弱时就会报警，C错误；
增加电源A的电动势，不影响线圈中电流，报警器在原光照强度时会报警，D错误。
光控开关及其应用
二
1.实验目的与要求
模拟光控路灯根据光照的变化自动开启或关闭。
2.实验电路图(如图所示)
3.实验器材和装置
(1)发光二极管LED：模仿路灯。RG为光敏电阻，R2为发光二极管的限流电阻。
(2)三极管VT：可调电阻R1与光敏电阻RG组成串联分压电路，把光敏电阻因光照而发生的电阻变化转换为电压变化，加载到三极管VT的基极b上(如图甲所示)。当基极电压达到一定程度后，三极管被导通，从而使得由电源正极经电阻R2、发光二极管、三极管集电极和发射极到达电源负极的回路被导通。
(3)可调电阻R1：作用是调整设定电路对周边光亮度的反应，在电路中能够控制三极管的基极电流。如果增大R1，就会在天更暗时才点亮路灯。
(4)继电器线圈K：在图乙中，为了驱动更大功率的负载，如采用小灯泡模仿路灯，就要使用继电器来启动、关闭供电电路。其中S为它的常开触点，并联二极管D，以提供继电器线圈产生的自感电流释放的通路，从而保护三极管。
4.电路工作原理
(1)环境光较强时，光敏电阻RG阻值很小，三极管不导通，发光二极管或继电器所在回路相当于断路，即发光二极管不工作；继电器处于常开状态，小灯泡L不亮。
(2)环境光较弱时，光敏电阻RG阻值变大，三极管导通，产生较大的集电极电流，点亮发光二极管或驱动继电器吸合而点亮小灯泡L。
5.实验操作
(1)连接电路，检查无误后，接通电源。
(2)用白天较强的自然光照射光敏电阻RG，调节R1，使发光二极管LED或小灯泡L刚好不发光。
(3)遮挡RG，当光照减弱到某种程度时，发光二极管LED或小灯泡L发光。
(4)让光照加强，当光照强到某种程度时，发光二极管LED或小灯泡L熄灭。
　光敏电阻在各种自动化装置中有很多应用。街道路灯自动控制就是其应用之一，如图所示电路为模拟电路，其中A为一光敏电阻，B为电磁继电器，C为电流信号放大器，D为路灯。请连成正确的电路，达到日出路灯熄、日落路灯亮的效果。
例2
答案　见解析图
当有光照射时，光敏电阻阻值较小，电流经过放大器输出一个较大的电流，驱动电磁继电器吸合，使两个触点断开，路灯熄灭；当无光照时，光敏电阻阻值增大，电流减小，放
大器输出电流减小，电磁继电器释放衔铁，使两个触点闭合，控制路灯电路接通，路灯开始工作，电路如图所示。
　(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。
例3
(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。
0.42
题图丙中电流表的量程为0.6 A，精度为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。
(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　　。
小
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。
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热敏电阻的应用
三
　 (2024·泸州市高二期末)用某热敏电阻RT作为传感器制作的自动报警器原理如图所示，其中左侧为控制电路，右侧为工作电路，热敏电阻RT的阻值随温度升高而减小。在某次调试时，报警器达到报警温度后，无论如何调节滑动变阻器的滑片P都不能使小灯泡发光。排除了其他因素后，造成这一现象的原因可能是下列选项中的
A.控制电路中电源E1的内阻太小
B.工作电路中电源E2的内阻太小
C.继电器中的线圈匝数太少
D.继电器中弹簧劲度系数太小
例4
√
小灯泡发光的条件是控制电路中的电流大于等于临界值，若控制电路中电源E1的内阻过小，则电路中的电流更大，更容易达到临界值，故A错误；
工作电路中的电源不影响控制电路的电流，即与
工作电路无关，故B错误；
继电器中线圈匝数过少，电磁铁磁性较弱，电磁铁在到达临界条件的电流时，引力无法将衔铁吸引下来，故C正确；
继电器中弹簧劲度系数太小时，电磁铁更容易将衔铁吸引下来，更容易使小灯泡发光，故D错误。
　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5
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 ℃。
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课时对点练
四
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
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基础对点练
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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。
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。则下列说法正确的是
A.当有人通过而遮住光线时，A、B之间电压变大
B.当有人通过而遮住光线时，A、B之间电压减小
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
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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.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
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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由铜制成的，因为铜没有磁性，选项B错误。
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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。
4.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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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，磁体吸引衔铁，灯L2被接通，所以灯L2亮报警，故选D。
5.如图所示是一位同学设计的防盗门报警器的简化电路示意图。门打开时，红外光敏电阻R3受到红外线照射，电阻减小；门关闭时会遮蔽红外线源(红外线源没有画出)。经实际试验，可知灯的亮灭情况能反映门的开关状态。门打开时两灯的发光情况及R2两端电压UR2与门关闭时相比的变化情况为
A.红灯亮，UR2变大
B.绿灯亮，UR2变大
C.绿灯亮，UR2变小
D.红灯亮，UR2变小
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当门打开时，R3受红外线照射，电阻减小，则电路中总电阻减小，总电流I增大，R2两端电压UR2=E-I(R1+r)减小，R2中电流IR2=减小，所以R3中电流IR3=I-IR2增大，电磁继电器产生的磁场增强，把衔铁吸下，红灯亮，选项D正确。
6.(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，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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能力综合练
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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路灯在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，减小了控制电路的电流，增大了路灯照明时间，故D正确。
7.(多选)(2024·福州市高二期末)电饭煲的电路图如图所示。S1是一个温控开关，手动闭合后，当此开关温度达到103 ℃时，会自动断开。S2是一个自动温控开关，当温度低于70 ℃时，会自动闭合，温度高于80 ℃时，会自动断开。红灯是加热时的指示灯，黄灯是保温时的指示灯，定值电阻R1=R2=500 Ω，加热电阻丝R3=50 Ω，两灯电阻不计。
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则下列分析正确的是
A.手动闭合开关S1后，电饭煲处于加热状态，
　且温度低于70 ℃时，开关S1、S2均处于闭
　合状态，黄灯不亮、红灯亮
B.加热到103 ℃时，开关S1、S2均处于断开状态，黄灯亮，电饭煲处于
　保温状态
C.由于散热，待温度降至80 ℃时，S2自动闭合，电饭煲重新加热
D.由于电饭煲重新加热，温度达到103 ℃时，S2又自动断开，再次处于
　保温状态
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接上电源，温度低于70 ℃，S2自动闭合，同时手动闭合S1，这时黄灯短路，红灯亮，电饭煲处于加热状态，故A正确；
加热到80 ℃时，S2自动断开，S1仍闭合，温
度升高到103 ℃时，开关S1自动断开，黄灯亮，
电饭煲处于保温状态，故B正确；
由于散热，待温度降至70 ℃时，S2自动闭合，电饭煲重新加热，故C错误；
重新加热，温度达到80 ℃时，S2又自动断开，电饭煲再次处于保温状态，故D错误。
8.(2020·全国卷Ⅲ)已知一热敏电阻当温度从10 ℃升至60 ℃时阻值从几千欧姆降至几百欧姆，某同学利用伏安法测量其阻值随温度的变化关系。所用器材：电源E、开关S、滑动变阻器R(最大阻值为20 Ω)、电压表(可视为理想电表)和毫安表(内阻约为100 Ω)。
(1)在所给的器材符号之间画出连线，组成
测量电路图。
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答案　见解析图
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滑动变阻器最大阻值仅20 Ω，应采用分压式接法，电压表为理想电表，应采用毫安表外接法，测量电路图如图所示。
(2)实验时，将热敏电阻置于温度控制室中，记录不同温度下电压表和毫安表的示数，计算出相应的热敏电阻阻值。若某次测量中电压表和毫安表的示数分别为5.5 V和3.0 mA，则此时热敏电阻的阻值为　　 kΩ(保留2位有效数字)。实验中得到的该热敏电阻阻值RT随温度t变化的曲线如图(a)所示。
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热敏电阻的阻值
RT==≈1.8 kΩ。
(3)将热敏电阻从温控室取出置于室温下，测得达到热平衡后热敏电阻的阻值为2.2 kΩ。由图(a)求得，此时室温为　　　 ℃(保留3位有效数字)。
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25.5
根据RT-t图像，RT=2.2 kΩ时，t约为25.5 ℃。
(4)利用实验中的热敏电阻可以制作温控报警器，其电路的一部分如图(b)所示。图中E为直流电源(电动势为10 V，内阻可忽略)；当图中的输出电压达到或超过6.0 V时，便触发报警器(图中未画出)报警。若要求开始报警时环境温度为
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50 ℃，则图中　　　(填“R1”或“R2”)应使用热敏电阻，另一固定电阻的阻值应为　　　 kΩ(保留2位有效数字)。
R1
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输出电压变大时，R2两端电压变大，R1两端电压变小。根据RT-t图像知，温度升高时热敏电阻的阻值减小，则电路中电流变大，固定电阻两端的电压变大，所以固定电阻应为R2，热敏电阻应为R1，t=50 ℃，R1=0.8 kΩ，
根据串联电路中电阻与电压的关系可得=，解得R2=1.2 kΩ。
9.(2023·宜宾市叙州二中月考)如图甲所示为一利用光敏电阻测量储液罐中液面高度装置的原理示意图。当罐中装满液体时，液面与出液口高度差为h，罐外有一竖直放置的管，管内一侧有沿竖直线排列的多个光敏电阻，另一侧有
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尖子生选练
一列光强稳定的光源。液面上一浮块与一块遮光板通过定滑轮相连，遮光板可随浮块的升降在管内上下运动，光敏电阻排列的总长度和遮光板的总长度都为h。当储液罐内装满液体时，遮光板的上沿与最下面的光敏电阻的下边缘等高，管内的光均匀地照射在光敏电阻上，光敏电阻和仪表相连。现要求设计一电路以利用上述装置测量液面的高度。
定的仪器还有：直流电源E(电动势为9 V，电阻不计)，3个定值电阻，阻值分别为R4=2.5 kΩ，R5=1.8 kΩ，R6=1.5 kΩ；电压表V(量程为0~3 V，内阻可视为无穷大)，开关一个，导线若干。
要求：当罐内装满液体时，电压表恰好为满量程。
(1)如图乙所示为某次电压表的示数为　　　 V。
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为将问题简化，假设管内只有3个光敏电阻R1、R2、R3，分别位于管的上端、下端和中央；它们的暗电阻均为R=10 kΩ，被管内光源照亮时电阻均为R'=1.0 kΩ。给
1.40
电压表量程为0~3 V，每小格表示0.1 V，示数为1.40 V。
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(2)选择合适的定值电阻，在如图丙所示虚线框内画出电路图，并用题中给定的符号标明图中各元件。



丙
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当罐内装满液体时，3个光敏电阻均受到光照射，电阻均为1.0 kΩ，可把三个光敏电阻串联后再与定值电阻Rx串联，接在直流电源两端，把电压表接在定值电阻两端，则有=，故Rx=1.5 kΩ，电压表应与电阻R6并联构成电路，当罐内装满液体时，电压表恰好为满量程。电路图如图所示。
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(3)液面与出液口等高时电压表的示数为　　　 V(结果保留两位有效数字)。
0.43
当液面与出液口等高时，光源完全被遮光板遮住，此时三个光敏电阻的阻值均为10 kΩ，则电压表的示数为Umin=·R6=0.43 V。
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(4)若管内的光照变弱，使得光敏电阻被照亮时的阻值变为1.2 kΩ，则定值电阻的阻值应变为　　 kΩ，便可达到题目要求(结果保留两位有效数字)。
1.8
若光敏电阻被照亮时的阻值变为1.2 kΩ，为使电压表满量程，则定值电阻的阻值变为Rx'，Rx'满足3 V=，解得Rx'=1.8 kΩ。
返回3　利用传感器制作简单的自动控制装置
[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简单的自动控制装置(难点)。
一、门窗防盗报警装置
1.实验目的与要求
门窗防盗报警装置，当门窗紧闭时，蜂鸣器不响，指示灯亮；当门窗被打开时，蜂鸣器发出声音报警，指示灯灭。
2.电路图(如图)
3.实验器材和装置
(1)干簧管SA：作为传感器，感知磁体M磁场是否存在。
(2)继电器(虚线框部分)：作为执行装置。
(3)发光二极管LED：作为电路正常工作指示灯。
(4)电阻R：作为发光二极管的限流电阻，起保护作用。
(5)蜂鸣器H：作为报警提醒。
4.电路工作原理
(1)当门窗紧闭时，磁体M靠近干簧管SA，干簧管两簧片被磁化相吸而接通继电器线圈K，使继电器工作，继电器的动触点c与常开触点a接通，发光二极管LED发光，显示电路处于正常工作状态。
(2)当门窗开启时，磁体离开干簧管，干簧管失磁断开，继电器被断电，动触点c与常闭触点b接通，蜂鸣器H发声报警。
5.实验操作
(1)检查干簧管。用磁体直接靠近干簧管，观察簧片能否正常动作。
(2)连接电路。连接电路前，要检查其他元件是否也能正常工作。
(3)接通电源后，将磁体靠近和离开干簧管，分别观察实验现象。
例1　(2024·盐城市高二期末)把光敏电阻(光照越强，阻值越小)接入如图所示电路，制成光电报警装置。闭合开关，当光照达到一定强度时，报警器的蜂鸣器发声，则 (　　)
A.干簧管应用了电磁感应原理
B.增大了电阻箱R的阻值，报警器在光照更强时才可能报警
C.增大了电源B的电动势，报警器在光照更强时才可能报警
D.增大了电源A的电动势，报警器在光照更强时才可能报警
二、光控开关及其应用
1.实验目的与要求
模拟光控路灯根据光照的变化自动开启或关闭。
2.实验电路图(如图所示)
3.实验器材和装置
(1)发光二极管LED：模仿路灯。RG为光敏电阻，R2为发光二极管的限流电阻。
(2)三极管VT：可调电阻R1与光敏电阻RG组成串联分压电路，把光敏电阻因光照而发生的电阻变化转换为电压变化，加载到三极管VT的基极b上(如图甲所示)。当基极电压达到一定程度后，三极管被导通，从而使得由电源正极经电阻R2、发光二极管、三极管集电极和发射极到达电源负极的回路被导通。
(3)可调电阻R1：作用是调整设定电路对周边光亮度的反应，在电路中能够控制三极管的基极电流。如果增大R1，就会在天更暗时才点亮路灯。
(4)继电器线圈K：在图乙中，为了驱动更大功率的负载，如采用小灯泡模仿路灯，就要使用继电器来启动、关闭供电电路。其中S为它的常开触点，并联二极管D，以提供继电器线圈产生的自感电流释放的通路，从而保护三极管。
4.电路工作原理
(1)环境光较强时，光敏电阻RG阻值很小，三极管不导通，发光二极管或继电器所在回路相当于断路，即发光二极管不工作；继电器处于常开状态，小灯泡L不亮。
(2)环境光较弱时，光敏电阻RG阻值变大，三极管导通，产生较大的集电极电流，点亮发光二极管或驱动继电器吸合而点亮小灯泡L。
5.实验操作
(1)连接电路，检查无误后，接通电源。
(2)用白天较强的自然光照射光敏电阻RG，调节R1，使发光二极管LED或小灯泡L刚好不发光。
(3)遮挡RG，当光照减弱到某种程度时，发光二极管LED或小灯泡L发光。
(4)让光照加强，当光照强到某种程度时，发光二极管LED或小灯泡L熄灭。
例2　光敏电阻在各种自动化装置中有很多应用。街道路灯自动控制就是其应用之一，如图所示电路为模拟电路，其中A为一光敏电阻，B为电磁继电器，C为电流信号放大器，D为路灯。请连成正确的电路，达到日出路灯熄、日落路灯亮的效果。
例3　(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)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)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)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　　　　。
三、热敏电阻的应用
例4　(2024·泸州市高二期末)用某热敏电阻RT作为传感器制作的自动报警器原理如图所示，其中左侧为控制电路，右侧为工作电路，热敏电阻RT的阻值随温度升高而减小。在某次调试时，报警器达到报警温度后，无论如何调节滑动变阻器的滑片P都不能使小灯泡发光。排除了其他因素后，造成这一现象的原因可能是下列选项中的 (　　)
A.控制电路中电源E1的内阻太小
B.工作电路中电源E2的内阻太小
C.继电器中的线圈匝数太少
D.继电器中弹簧劲度系数太小
例5　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　　　　 ℃。
答案精析
例1　B　[干簧管上的线圈通电形成的磁场使簧片磁化时，两簧片相吸而接通蜂鸣器线路，则干簧管是利用磁极间的相互作用来控制电路的通断，A错误；报警时线圈中电流不变，总电阻不变，若增大电阻箱R的阻值，则光敏电阻应变小，光照更强，所以报警器在光照更强时才会报警，B正确；报警时线圈中电流不变，若增加电源B的电动势，则电路中总电阻应变大，光敏电阻变大，所以报警器在光照更弱时就会报警，C错误；增加电源A的电动势，不影响线圈中电流，报警器在原光照强度时会报警，D错误。]
例2　见解析图
解析　当有光照射时，光敏电阻阻值较小，电流经过放大器输出一个较大的电流，驱动电磁继电器吸合，使两个触点断开，路灯熄灭；当无光照时，光敏电阻阻值增大，电流减小，放大器输出电流减小，电磁继电器释放衔铁，使两个触点闭合，控制路灯电路接通，路灯开始工作，电路如图所示。
例3　(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。
(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。
例4　C　[小灯泡发光的条件是控制电路中的电流大于等于临界值，若控制电路中电源E1的内阻过小，则电路中的电流更大，更容易达到临界值，故A错误；工作电路中的电源不影响控制电路的电流，即与工作电路无关，故B错误；继电器中线圈匝数过少，电磁铁磁性较弱，电磁铁在到达临界条件的电流时，引力无法将衔铁吸引下来，故C正确；继电器中弹簧劲度系数太小时，电磁铁更容易将衔铁吸引下来，更容易使小灯泡发光，故D错误。]
例5　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 ℃。

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