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第3节　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。2.学会利用传感器制作简单的自动控制装置。
实验目的
1.通过练习组装电子电路，获得对自动控制电路设计的感性认识。
2.了解两个传感器的工作原理，利用传感器实现简单自动控制。
实验一　门窗防盗报警装置
1.实验器材和装置
干簧管SA、继电器、发光二极管LED、电阻R、蜂鸣器H、电源（干电池6 V）、小磁体M、开关。电路如图所示。
2.电路工作原理
闭合电路开关S，系统处于防盗状态。当门窗紧闭时，磁体M靠近干簧管SA，干簧管两个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接触，发光二极管LED发光，显示电路处于正常工作状态。当门窗开启时，磁体离开干簧管，干簧管失去磁性断开，继电器被断电。继电器的动触点c与常闭触点b接通，蜂鸣器H发声报警。干簧管在电路中起传感器和控制开关的作用，继电器则相当于一个自动的双向开关。
3.实验操作
（1）连接电路前，要先判断一下干簧管是否可以正常工作。用磁体直接靠近干簧管，观察簧片能否正常动作。
（2）确定各元件可以正常工作后，按照上图所示连接电路。
（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。
实验二　光控开关
1.实验器材和装置
可调电阻R1、限流电阻R2、光敏电阻RG、三极管VT、发光二极管LED、继电器、小灯泡L、二极管D、电源等。
2.电路工作原理
（1）三极管及其工作原理
晶体三极管是半导体基本元件之一，具有电流放大作用，在控制电路中常用作电子开关。本实验采用三极管配合光敏电阻完成光控开关的任务。三极管由三个电极组成，分别是发射极e，基极b和集电极c，有NPN型和PNP型两种（如图甲所示）。三极管的一个重要特性是，从基极输入一个较小的电流，就会在集电极获得较大的电流。此外，三极管还具有完成断路和接通的开关作用。
甲
（2）光控开关电路
当环境光比较强时，光敏电阻RG的阻值很小，三极管不导通，发光二极管或继电器所在的回路相当于断路，即发光二极管不工作；继电器处于常开状态，小灯泡L不亮。
当环境光比较弱时，光敏电阻RG的阻值变大，三极管导通，且获得足够的基极电流，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。
3.实验操作
（1）按照图乙所示连接电路，检查无误后，接通电源。
（2）让光敏电阻RG受到白天较强的自然光照射，调节电阻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，就会看到发光二极管LED或小灯泡L发光。
（4）让光照加强，当光照强到某种程度时，则发光二极管LED或小灯泡L熄灭。
如果实验现象不明显，可用手电筒加强光照，或遮盖光敏电阻，再进行观察。
探究一　报警系统的电路分析
例1 （2024·福建三明高二期末）电梯的超载自动报警系统简化电路如图所示，电梯箱底装有压敏电阻R1，R2为滑动变阻器，A、B为静触点，K为动触点。当超过限定质量时，电铃将发出报警声，以下说法正确的是（　　）
A.电磁铁的上端为N极
B.R1的阻值随压力的增大而增大
C.R1的阻值增大，电磁铁的磁场增强
D.若要减小电梯的限定质量，则R2的滑片P向左滑动
听课笔记　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
探究二　光控电路的分析
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。
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
探究三　自动控制电路的设计
例3 （2024·上海徐汇中学高二期中）如图所示为某个恒温箱控温电路的一部分。其中水银温度计内的水银为导电材料，下面金属丝B与水银接触，上方金属丝A则可以根据需要上下调整。控制部分的核心则是一个电磁继电器，其在通电后会吸引金属片从而使得加热电路（图中未画出）导通或断开。为了实现控温效果，加热电路应接在　　　　端；为提升恒温箱的温度，应将金属丝（　　）
A.EF；上升 B.EF；下降
C.CD；上升 D.CD；下降
第3节　利用传感器制作简单的自动控制装置
典例探究分析
探究一
例1 D　[根据右手螺旋定则可知，电磁铁的上端相当于S极，A错误；电梯箱底板压力过大时，流过电磁铁的电流增大，电磁铁将动触点K吸合到B，使电铃报警，因此R1的阻值随压力的增大而减小，B错误；R1的阻值增大时，回路的电流强度减小，电磁铁的磁场减弱，C错误；若要减小电梯的限定质量，即减小限定压力，此时压敏电阻阻值较大，若电磁铁依然吸合动触点K到B，则应减小R2的阻值，使回路电流强度增加，因此应使R2的滑片P向左滑动，D正确。]
探究二
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；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。
探究三
例3 A　[通电后，当恒温箱内的温度未达到导电温度计金属丝所指示的温度时，此时电磁继电器无磁性，衔铁与EF相连，电热丝被连接在电路中，使恒温箱内温度升高。为提高恒温箱温度，即加热丝加热使水银温度计内水银上升高度变高后才断开，因此应将金属丝A上升，A正确。]
章末核心素养提升
知识网络构建
非电学　越小　越小　越大　第五章　第3节　利用传感器制作简单的自动控制装置
(分值：30分)
温馨提示：此系列题卡，非选择题每空2分，分值不同题空另行标注
1.(4分)如图(a)是流水线上的产品输送及计数装置示意图，其中S为光源，R1为定值电阻，R2为光敏电阻(无光照射时阻值大，有光照射时阻值小)，电源电压恒为12 V。产品随传送带匀速运动，当产品通过S与R2之间时，射向R2的光束会被挡住。合上开关K，R2两端的电压随时间变化的关系如图(b)所示。则每分钟通过计数装置的产品个数为________个，有光照射和无光照射时R2的功率之比为________。
2.(6分)(2024·山东东营高二期末)小明利用热敏电阻设计了一个“过热自动报警电路”，如图甲所示(虚线框内的连接没有画出)。将热敏电阻R安装在需要探测温度的地方，当环境温度正常时，继电器的上触点接触，下触点分离，指示灯亮；当环境温度超过某一值时，继电器的下触点接触，上触点分离，警铃响。图甲中继电器的供电电源U1＝5 V，内阻不计，继电器线圈用漆包线绕成，其电阻R0＝30 Ω。当线圈中的电流大于等于50 mA时，继电器的衔铁将被吸合，警铃响。图乙是热敏电阻的阻值随温度变化的图像。
(1)由图乙可知，当环境温度为80 ℃时，热敏电阻阻值为________(1分) Ω。
(2)由图乙可知，当环境温度升高时，热敏电阻阻值将________(1分)(选填“增大”“减小”或“不变”)，继电器的磁性将________(1分)(选填“增强”“减弱”或“不变”)。
(3)图甲中指示灯的接线柱D应与接线柱________(1分)相连(均选填“A”或“B”)。
(4)当环境温度大于等于________ ℃时，警铃报警。
3.(4分)如图是某研究学习小组模拟街道路灯自动控制电路的电路图，光控开关可采用光敏电阻来控制，光敏电阻的阻值随着光照强度增强而减小，利用直流电源为电磁铁供电，利用照明电源为路灯供电。为达到天亮灯熄、天暗灯亮的效果，路灯应接在__________(选填“A、B”或“B、C”)之间，请用笔画线代替导线，正确连接部分电路元件(2分)。
4.(8分)(2024·山西运城高二期末)某一热敏电阻的阻值R随温度变化的图线如图甲所示，现要利用该热敏电阻组装一个报警系统，要求当热敏电阻的温度达到或超过60 ℃时，系统报警。提供的器材有：热敏电阻报警器(内阻很小，流过的电流超过Ic时就会报警，Ic约为10 mA，流过的电流超过20 mA时，报警器可能损坏)，电阻箱(最大阻值为999.9 Ω)，直流电源(输出电压为18 V，内阻不计)，滑动变阻器(最大阻值为2 000 Ω)，单刀双掷开关一个，导线若干。
(1)由甲图可知，热敏电阻的阻值随温度的升高而__________(选填“增大”或“减小”)。
(2)按乙图所示的电路图组装电路，并按照下列步骤调节此报警系统。
①电路接通前，滑动变阻器的滑片应置于__________(选填“a”或“b”)端附近；
②若已知该热敏电阻在60 ℃时阻值为650.0 Ω。则根据实验要求，先将电阻箱调到一固定的阻值，这一阻值为________ Ω；
③将开关向________ (填“c”或“d”)端闭合，缓慢移动滑动变阻器的滑片，直至报警器开始报警。
(3)保持滑动变阻器滑片的位置不变，将开关向另一端闭合，报警系统即可正常使用。
5.(8分)(2024·广东佛山高二期末)如图为“探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系”的实验装置。某同学已将学生电源连接了220 V的交流电源，电压挡调到6 V，将学生电源经开关与可拆变压器左侧线圈上的“0”和“400”两接线柱相连。
(1)如图连接了部分电路，现要使接在右侧线圈上的电压表获得低于6 V的电压，请在以下实验装置图中以笔画线，完成剩余的电路连线(2分)。
(2)将更大量程的电压表与变压器右侧线圈上的“0”和“__________”(选填“200”“800”或“1 400”)两接线柱相连，观测到该表示数为20.3 V。若此时保持电路连通，仅将铁芯横梁从变压器上取出，则该电压表的示数将____________(选填“不变”“变大”“变小”或“变为0”)。
(3)通过分析实验数据发现，每次实验，变压器副线圈输出电压总比理论值小，试指出造成这种结果的主要原因(无需写理由)__________ ___________________
________________________________________。
第3节　利用传感器制作简单的自动控制装置
1.20　11∶20
解析　由图(b)可知，每隔3 s通过一个产品，因此每分钟通过产品数为20个。
由图(b)可知，有光照时，光敏电阻两端电压为
U1＝1 V
流过回路的电流I1＝＝
无光照时，光敏电阻两端电压为U2＝10 V
流过回路的电流I2＝＝
根据P＝UI
可知，有光照射和无光照射时R2的功率之比为
＝＝。
2.(1)30　(2)减小　增强　(3)A　(4)40
解析　(1)由图乙可知，当环境温度为80 ℃时，热敏电阻阻值为30 Ω。
(2)由图乙可知，当环境温度升高时，热敏电阻阻值将减小。热敏电阻阻值减小，则流过继电器的电流增大，磁性增强。
(3)由于继电器的上触点接触，下触点分离，指示灯亮。所以图甲中指示灯的接线柱D应与接线柱A相连。
(4)当线圈中的电流大于等于50 mA时，继电器的衔铁将被吸合，警铃响。根据欧姆定律U1＝I(R0＋R)得R＝70 Ω，此时温度为40 ℃，则环境温度大于等于40 ℃时，警铃报警。
3.A、B　见解析图
解析　该模拟电路原理是：由光敏电阻感知光照强度变化，调节电磁铁中电流的大小，即可调节电磁铁的磁性强弱，吸引或者释放衔铁，从而断开或接通路灯，达到天亮灯熄、天暗灯亮的效果。因为天亮时光照强度大，光敏电阻阻值较小，电路的电流较大，电磁铁的磁性强，可将衔铁吸下，接通B、C，断开A、B；又因为天亮需要断开路灯，所以路灯应接在A、B之间。电路连线直接将D、E两端点与光敏电阻、滑动变阻器、开关以及电源串联即可。电路如图所示。
4.(1)减小　(2)①b　②650.0　③c
解析　(1)由甲图可知，热敏电阻的阻值随温度的升高而减小。
(2)①为防止接通电源后，流过报警器的电流会超过20 mA，报警器可能损坏，滑动变阻器的滑片应置于b端。②本题采用的是等效替代法，先用变阻箱来代替热敏电阻，所以变阻箱的阻值要调节到系统报警时热敏电阻的临界电阻，也就是在60 ℃时的阻值为650.0 Ω。③先把变阻箱的电阻接入电路，即将开关向c端闭合，调节滑动变阻器的电阻，调至报警器开始报警时，保持滑动变阻器的阻值不变，接到热敏电阻上，即开关接d端，当热敏电阻的阻值是650.0 Ω时，也就是温度达到了60 ℃，报警器开始报警。报警系统即可正常使用。
5.(1)见解析图　(2)1 400　变小　(3)有漏磁、铁芯发热、导线发热等
解析　(1)变压器的原线圈输入电压为6 V，匝数为400，需要副线圈输出电压低于6 V，则副线圈选择200匝，连接电路如图所示。
(2)变压器的副线圈若选择800匝，由变压器的原、副线圈的电压比等于匝数比可得输出电压为12 V，若选择1 400匝，可得输出电压为21 V，而实际电压为20.3 V，则副线圈一定选择的是“0”和 “1 400”两接线柱相连；若此时保持电路连通，仅将铁芯横梁从变压器上取出，就有较多的磁损，互感减弱，副线圈获得的电压变小。
(3) 变压器副线圈输出电压总比理论值小，可能的原因有漏磁、铁芯发热、导线发热等。(共34张PPT)
第3节　利用传感器制作简单的自动控制装置
第五章　传感器
1.理解匀变速直线运动的基本公式，并能熟练灵活应用。
2.掌握匀变速直线运动的推论，并能应用解题。
学习目标
目 录
CONTENTS
实验基础梳理
01
典例探究分析
02
实验能力自测
03
1
实验基础梳理
实验目的
1.通过练习组装电子电路，获得对自动控制电路设计的感性认识。
2.了解两个传感器的工作原理，利用传感器实现简单自动控制。
实验一　门窗防盗报警装置
1.实验器材和装置
干簧管SA、继电器、发光二极管LED、电阻R、
蜂鸣器H、电源(干电池6 V)、小磁体M、开关。
电路如图所示。
2.电路工作原理
闭合电路开关S，系统处于防盗状态。当门窗紧闭时，磁体M靠近干簧管SA，干簧管两个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接触，发光二极管LED发光，显示电路处于正常工作状态。当门窗开启时，磁体离开干簧管，干簧管失去磁性断开，继电器被断电。继电器的动触点c与常闭触点b接通，蜂鸣器H发声报警。干簧管在电路中起传感器和控制开关的作用，继电器则相当于一个自动的双向开关。
3.实验操作
(1)连接电路前，要先判断一下干簧管是否可以正常工作。用磁体直接靠近干簧管，观察簧片能否正常动作。
(2)确定各元件可以正常工作后，按照上图所示连接电路。
(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。
实验二　光控开关
1.实验器材和装置
可调电阻R1、限流电阻R2、光敏电阻RG、三极管VT、发光二极管LED、继电器、小灯泡L、二极管D、电源等。
2.电路工作原理
(1)三极管及其工作原理
晶体三极管是半导体基本元件之一，具有电流放大作用，在控制电路中常用作电子开关。本实验采用三极管配合光敏电阻完成光控开关的任务。三极管由三个电极组成，分别是发射极e，基极b和集电极c，有NPN型和PNP型两种(如图甲所示)。三极管的一个重要特性是，从基极输入一个较小的电流，就会在集电极获得较大的电流。此外，三极管还具有完成断路和接通的开关作用。
甲
(2)光控开关电路
当环境光比较强时，光敏电阻RG的阻值很小，三极管不导通，发光二极管或继电器所在的回路相当于断路，即发光二极管不工作；继电器处于常开状态，小灯泡L不亮。
当环境光比较弱时，光敏电阻RG的阻值变大，三极管导通，且获得足够的基极电流，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。
3.实验操作
(1)按照图乙所示连接电路，检查无误后，接通电源。
(2)让光敏电阻RG受到白天较强的自然光照射，调节电阻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，就会看到发光二极管LED或小灯泡L发光。
(4)让光照加强，当光照强到某种程度时，则发光二极管LED或小灯泡L熄灭。
如果实验现象不明显，可用手电筒加强光照，或遮盖光敏电阻，再进行观察。
2
典例探究分析
探究二　光控电路的分析
探究一　报警系统的电路分析
探究三　自动控制电路的设计
探究一　报警系统的电路分析
例1 (2024·福建三明高二期末)电梯的超载自动报警系统简化电路如图所示，电梯箱底装有压敏电阻R1，R2为滑动变阻器，A、B为静触点，K为动触点。当超过限定质量时，电铃将发出报警声，以下说法正确的是(　　)
A.电磁铁的上端为N极
B.R1的阻值随压力的增大而增大
C.R1的阻值增大，电磁铁的磁场增强
D.若要减小电梯的限定质量，则R2的滑片P向左滑动
D
解析　根据右手螺旋定则可知，电磁铁的上端相当于S极，A错误；电梯箱底板压力过大时，流过电磁铁的电流增大，电磁铁将动触点K吸合到B，使电铃报警，因此R1的阻值随压力的增大而减小，B错误；R1的阻值增大时，回路的电流强度减小，电磁铁的磁场减弱，C错误；若要减小电梯的限定质量，即减小限定压力，此时压敏电阻阻值较大，若电磁铁依然吸合动触点K到B，则应减小R2的阻值，使回路电流强度增加，因此应使R2的滑片P向左滑动，D正确。
探究二　光控电路的分析
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。
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；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。
答案　见解析图
探究三　自动控制电路的设计
例3 (2024·上海徐汇中学高二期中)如图所示为某个恒温箱控温电路的一部分。其中水银温度计内的水银为导电材料，下面金属丝B与水银接触，上方金属丝A则可以根据需要上下调整。控制部分的核心则是一个电磁继电器，其在通电后会吸引金属片从而使得加热电路(图中未画出)导通或断开。为了实现控温效果，加热电路应接在________端；为提升恒温箱的温度，应将金属丝(　　)
A.EF；上升 B.EF；下降
C.CD；上升 D.CD；下降
A
解析　通电后，当恒温箱内的温度未达到导电温度计金属丝所指示的温度时，此时电磁继电器无磁性，衔铁与EF相连，电热丝被连接在电路中，使恒温箱内温度升高。为提高恒温箱温度，即加热丝加热使水银温度计内水银上升高度变高后才断开，因此应将金属丝A上升，A正确。
实验能力自测
3
1.如图(a)是流水线上的产品输送及计数装置示意图，其中S为光源，R1为定值电阻，R2为光敏电阻(无光照射时阻值大，有光照射时阻值小)，电源电压恒为12 V。产品随传送带匀速运动，当产品通过S与R2之间时，射向R2的光束会被挡住。合上开关K，R2两端的电压随时间变化的关系如图(b)所示。则每分钟通过计数装置的产品个数为________个，有光照射和无光照射时R2的功率之比为________。
答案　20　11∶20
解析　由图(b)可知，每隔3 s通过一个产品，因此每分钟通过产品数为20个。
由图(b)可知，有光照时，光敏电阻两端电压为U1＝1 V
根据P＝UI
可知，有光照射和无光照射时R2的功率之比为
2.(2024·山东东营高二期末)小明利用热敏电阻设计了一个“过热自动报警电路”，如图甲所示(虚线框内的连接没有画出)。将热敏电阻R安装在需要探测温度的地方，当环境温度正常时，继电器的上触点接触，下触点分离，指示灯亮；当环境温度超过某一值时，继电器的下触点接触，上触点分离，警铃响。图甲中继电器的供电电源U1＝5 V，内阻不计，继电器线圈用漆包线绕成，其电阻R0＝30 Ω。当线圈中的电流大于等于50 mA时，继电器的衔铁将被吸合，警铃响。图乙是热敏电阻的阻值随温度变化的图像。
(1)由图乙可知，当环境温度为80 ℃时，热敏电阻阻值为________ Ω。
(2)由图乙可知，当环境温度升高时，热敏电阻阻值将________(选填“增大”“减小”或“不变”)，继电器的磁性将________(选填“增强”“减弱”或“不变”)。
(3)图甲中指示灯的接线柱D应与接线柱________相连(均选填“A”或“B”)。
(4)当环境温度大于等于________ ℃时，警铃报警。
答案　(1)30　(2)减小　增强　(3)A　(4)40
解析　(1)由图乙可知，当环境温度为80 ℃时，热敏电阻阻值为30 Ω。
(2)由图乙可知，当环境温度升高时，热敏电阻阻值将减小。热敏电阻阻值减小，则流过继电器的电流增大，磁性增强。
(3)由于继电器的上触点接触，下触点分离，指示灯亮。所以图甲中指示灯的接线柱D应与接线柱A相连。
(4)当线圈中的电流大于等于50 mA时，继电器的衔铁将被吸合，警铃响。根据欧姆定律U1＝I(R0＋R)得R＝70 Ω，此时温度为40 ℃，则环境温度大于等于40 ℃时，警铃报警。
3.如图是某研究学习小组模拟街道路灯自动控制电路的电路图，光控开关可采用光敏电阻来控制，光敏电阻的阻值随着光照强度增强而减小，利用直流电源为电磁铁供电，利用照明电源为路灯供电。为达到天亮灯熄、天暗灯亮的效果，路灯应接在__________(选填“A、B”或“B、C”)之间，请用笔画线代替导线，正确连接部分电路元件。
答案　A、B　见解析图
解析　该模拟电路原理是：由光敏电阻感知光照强度变化，调节电磁铁中电流的大小，即可调节电磁铁的磁性强弱，吸引或者释放衔铁，从而断开或接通路灯，达到天亮灯熄、天暗灯亮的效果。因为天亮时光照强度大，光敏电阻阻值较小，电路的电流较大，电磁铁的磁性强，可将衔铁吸下，接通B、C，断开A、B；又因为天亮需要断开路灯，所以路灯应接在A、B之间。电路连线直接将D、E两端点与光敏电阻、滑动变阻器、开关以及电源串联即可。电路如图所示。
4.(2024·山西运城高二期末)某一热敏电阻的阻值R随温度变化的图线如图甲所示，现要利用该热敏电阻组装一个报警系统，要求当热敏电阻的温度达到或超过60 ℃时，系统报警。提供的器材有：热敏电阻报警器(内阻很小，流过的电流超过Ic时就会报警，Ic约为10 mA，流过的电流超过20 mA时，报警器可能损坏)，电阻箱(最大阻值为999.9 Ω)，直流电源(输出电压为18 V，内阻不计)，滑动变阻器(最大阻值为2 000 Ω)，单刀双掷开关一个，导线若干。
(1)由甲图可知，热敏电阻的阻值随温度的升高而__________(选填“增大”或“减小”)。
(2)按乙图所示的电路图组装电路，并按照下列步骤调节此报警系统。
①电路接通前，滑动变阻器的滑片应置于__________(选填“a”或“b”)端附近；
②若已知该热敏电阻在60 ℃时阻值为650.0 Ω。则根据实验要求，先将电阻箱调到一固定的阻值，这一阻值为________ Ω；
③将开关向________ (填“c”或“d”)端闭合，缓慢移动滑动变阻器的滑片，直至报警器开始报警。
(3)保持滑动变阻器滑片的位置不变，将开关向另一端闭合，报警系统即可正常使用。
答案　(1)减小　(2)①b　②650.0　③c
解析　(1)由甲图可知，热敏电阻的阻值随温度的升高而减小。
(2)①为防止接通电源后，流过报警器的电流会超过20 mA，报警器可能损坏，滑动变阻器的滑片应置于b端。②本题采用的是等效替代法，先用变阻箱来代替热敏电阻，所以变阻箱的阻值要调节到系统报警时热敏电阻的临界电阻，也就是在60 ℃时的阻值为650.0 Ω。③先把变阻箱的电阻接入电路，即将开关向c端闭合，调节滑动变阻器的电阻，调至报警器开始报警时，保持滑动变阻器的阻值不变，接到热敏电阻上，即开关接d端，当热敏电阻的阻值是650.0 Ω时，也就是温度达到了60 ℃，报警器开始报警。报警系统即可正常使用。
5.(2024·广东佛山高二期末)如图为“探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系”的实验装置。某同学已将学生电源连接了220 V的交流电源，电压挡调到6 V，将学生电源经开关与可拆变压器左侧线圈上的“0”和“400”两接线柱相连。
(1)如图连接了部分电路，现要使接在右侧线圈上的电压表获得低于6 V的电压，请在以下实验装置图中以笔画线，完成剩余的电路连线。
(2)将更大量程的电压表与变压器右侧线圈上的“0”和“__________”(选填“200”“800”或“1 400”)两接线柱相连，观测到该表示数为20.3 V。若此时保持电路连通，仅将铁芯横梁从变压器上取出，则该电压表的示数将____________(选填“不变”“变大”“变小”或“变为0”)。
(3)通过分析实验数据发现，每次实验，变压器副线圈输出电压总比理论值小，试指出造成这种结果的主要原因(无需写理由)_____________________________
_____________________________________________________________________。
答案　(1)见解析图　(2)1 400　变小　(3)有漏磁、铁芯发热、导线发热等
解析　(1)变压器的原线圈输入电压为6 V，匝数为400，需要副线圈输出电压低于6 V，则副线圈选择200匝，连接电路如图所示。
(2)变压器的副线圈若选择800匝，由变压器的原、副线圈的电压比等于匝数比可得输出电压为12 V，若选择1 400匝，可得输出电压为21 V，而实际电压为20.3 V，则副线圈一定选择的是“0”和 “1 400”两接线柱相连；若此时保持电路连通，仅将铁芯横梁从变压器上取出，就有较多的磁损，互感减弱，副线圈获得的电压变小。
(3) 变压器副线圈输出电压总比理论值小，可能的原因有漏磁、铁芯发热、导线发热等。

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