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第2节　科学制作：简单的自动控制装置
(分值：60分)
1~6题每题6分，共36分
1.(2024·成都市高二期中)如图甲所示为恒压电源给光敏电阻R供电时，流过此电阻的电流和其所受光照强度的关系图像。某同学利用此光敏电阻设计了一个台灯的自动控制电路，如图乙所示，T为一自耦变压器，下列说法正确的是(　　)
A.仅光照变强，R的阻值变大
B.仅光照变强，R中的电流变小
C.仅滑片P下滑，L中的电流频率变小
D.仅滑片P下滑，T的输入功率变小
2.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，图乙为其简化示意图，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
3.(2024·慈溪市高二期末)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.(2023·三明市高二期末)电梯的超载自动报警系统简化电路如图所示，电梯厢底装有压敏电阻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，电磁铁的磁感应强度增强
D.若要减小电梯的限定质量，则R2的滑片P向左滑动
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
6.(多选)(2023·长沙市第一中学高二期中)如图甲所示为电磁继电器自动双向开关，当D、E中通过的电流较小时，电磁铁磁性弱，A与B接线柱接通；当D、E中通过的电流增大到一定数值时，C与B接线柱接通。图乙为应用电磁继电器和光敏电阻实现路灯自动开、关的电路图，虚线框内为电磁继电器接入电路时的符号(M、N两接线柱分别与电磁继电器中接线柱A或C连接)。R为光敏电阻(光敏电阻阻值随光照的强度增大而减小)，R1为可调电阻，R0为保护电阻。开关S闭合，在光线暗时对路灯L供电，光线亮时对路灯L断电并同时接通LED。下列说法中正确的是(　　)
A.为使电路正常工作，图甲中电磁继电器的C接线柱应与图乙中M接线柱连接
B.为更好地节能环保，天色更暗时对路灯自动供电，可将R1的阻值调小
C.随着电池的使用，电池电动势降低，内阻增大，路灯在天色更亮时就会自动供电
D.当LED出现断路故障时，电磁继电器将不能正常工作
7.(9分)(2024·漳州市平和正兴学校高二月考)现要组装一个由热敏电阻控制的报警系统，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)，电阻箱(最大阻值为999.9 Ω)，直流电源(输出电压为U，内阻不计)，滑动变阻器R1(最大阻值为1 000 Ω)，滑动变阻器R2(最大阻值为2 000 Ω)，单刀双掷开关一个，导线若干。
在室温下对系统进行调节，已知U约为18 V，Ic约为10 mA；流过报警器的电流超过20 mA时，报警器可能损坏；该热敏电阻的阻值随温度升高而减小，在60 ℃时阻值为650.0 Ω。
(1)(2分)在图中完成待调节的报警系统原理电路图的连线。
(2)(2分)电路中应选用滑动变阻器　　　　　(填“R1”或“R2”)。
(3)(5分)按照下列步骤调节此报警系统：
①电路接通前，需将电阻箱调到一固定的阻值，根据实验要求，这一阻值为　　　　　 Ω；滑动变阻器的滑片应置于　　　　(填“a”或“b”)端附近，不能置于另一端的原因是　　　　　　　　　　　　　 。
②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　　　　　　　　　。
(4)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。
8.(15分)(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)(3分)在所给的器材符号之间画出连线，组成测量电路图。
(2)(3分)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。
(3)(3分)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)。
(4)(6分)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)。
答案精析
1.D　［光敏电阻两端电压恒定时，光照变强，电流变大，根据闭合电路欧姆定律可知，电阻变小，A、B错误；仅滑片P下滑，变压器不改变频率，所以L中的电流频率不变，C错误；仅滑片P下滑，输出电压减小，根据P=可知，T的输出功率变小，则输入功率等于输出功率，也变小，D正确。］
2.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，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。］
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，磁体吸引衔铁，灯L2被接通，所以灯L2亮报警，故选D。］
4.D　［根据安培定则可知，电磁铁的上端为S极，A错误；电梯厢底板压力过大时，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，回路的电流减小，电磁铁的磁感应强度减弱，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接入电路的阻值，使回路电流增大，因此应使R2的滑片P向左滑动，D正确。］
5.D　［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.BC　［由题意可知，光线较暗时，光敏电阻的阻值较大，流过D、E的电流较小，电磁铁磁性弱，此时A、B接通，此时灯L应接通，则电磁继电器的A接线柱应与题图乙中M接线柱连接，故A错误；电磁铁的磁性与电流的大小有关，电流小到一定值，A、B接通，光线更暗时，光敏电阻的阻值更大，根据I=可知要实现光线更暗时对路灯自动供电，可将R1的阻值调小，故B正确；随着电池的使用，电池电动势降低，内阻增大，则光敏电阻R更小时电路就会接通，即路灯在天色更亮时就会自动供电，故C正确；当LED出现断路故障时，不影响电磁继电器部分的电路，可以正常工作，故D错误。］
7.(1)见解析图　(2)R2　(3)①650.0
b　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　②c　报警器开始报警
解析　(1)热敏电阻温度达到60 ℃时，报警器报警，故需通过调节电阻箱使其阻值等于60 ℃时热敏电阻的阻值，即调节到阻值650.0 Ω，使报警器能正常报警，电路图如图所示。
(2)U=18 V，通过报警器的电流10 mA≤I≤20 mA，故电路中总电阻R=，即900 Ω≤R≤1 800 Ω，故滑动变阻器选R2。
(3)①热敏电阻阻值为650.0 Ω时，报警器开始报警，模拟热敏电阻的电阻箱的阻值也应为650.0 Ω，为防止通过报警器电流过大，造成报警器烧坏，应使滑动变阻器的滑片置于b端。
②实验调试时，将开关置于c端，缓慢调节滑动变阻器，直至报警器开始报警。
8.(1)见解析图　(2)1.8　(3)25.5
(4)R1　1.2
解析　(1)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)热敏电阻的阻值
RT==≈1.8 kΩ。
(3)根据RT-t图像，RT=2.2 kΩ时，t约为25.5 ℃。
(4)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。第2节　科学制作：简单的自动控制装置
［学习目标］　1.会利用传感器制作简单的自动控制装置。2.了解报警电路的原理。
1.实验目的
(1)设计并制作光报警装置。
(2)设计并制作温度报警装置。
(3)了解制作的报警装置的工作原理。
2.实验器材
光敏电阻、热敏电阻、温度计、干电池、手电筒、蜂鸣器、开关、导线、变阻器。
3.实验原理与设计
图甲和图乙分别是光报警装置和温度报警装置的电路图，请写出它们的工作原理。
　　　　　　　　　　　　　　　甲　　　　　　　　　乙　
(1)光报警装置：如图甲所示，利用光敏电阻作控制元件，从而通过光线来实现自动控制，当光照强度发生变化时，电阻R发生变化，电路中的电流变化，当R的阻值变化到一定值时，蜂鸣器发生报警。
(2)温度报警装置：如图乙所示，利用热敏电阻作控制元件，从而通过温度来实现自动控制，当温度发生变化时，电阻RT发生变化，电路中的电流变化，当RT的阻值变化到一定值时，蜂鸣器发生报警。
4.实验步骤
根据实验原理图组装电路，要求光报警器在一定亮度下报警，温度报警器在一定温度下报警。请写出实验步骤并完成实验。
(1)光报警装置实验步骤
①按照电路图将各元件组装到集成电路实验板上。
②检查各元件的连接，确保无误。
③接通电源，调节滑动变阻器，使蜂鸣器在普通光照条件下不报警。
④用黑纸逐渐遮住光敏电阻，注意蜂鸣器是否发声，并做好记录。
⑤逐渐撤掉黑纸，注意蜂鸣器是否发声，并做好记录。
⑥重复操作③④⑤。
(2)温度报警装置实验步骤
①按照电路图将各元件组装到集成电路实验板上。
②检查各元件的连接，确保无误。
③接通电源，调节滑动变阻器，使蜂鸣器常温下不发声。
④用热水使热敏电阻的温度升高，注意蜂鸣器是否发声，并做好记录。
⑤将热敏电阻从热水中取出，注意蜂鸣器是否发声，并做好记录。
⑥重复操作③④⑤。
5.数据分析
将测量的数据记入你设计的表格中，并分析数据，形成结论。
光报警装置
蜂鸣器的发声情况见表
滑动变阻器接入电路的阻值 用黑纸遮住光敏电阻 普通光 照强度 用手电筒照射光敏电阻
小于R 　　　　 发声 发声
等于R 不发声 恰好不 发声 发声
大于R 不发声 　　　 发声
温度报警装置
蜂鸣器的发声情况见表
滑动变阻器接入电路的阻值 将热敏电阻侵入冷水中 环境温度 将热敏电阻侵入热水中
小于R 　　　　 发声 发声
等于R 不发声 恰好不发声 　　　
大于R 不发声 不发声 　　　
6.实验结论
写出随滑动变阻器阻值变化，蜂鸣器报警时光照亮度的变化规律，以及蜂鸣器报警时温度的变化规律。
随着滑动变阻器接入电路的阻值增大，蜂鸣器报警时的光照变强；随着滑动变阻器接入电路的阻值增大，蜂鸣器报警时的温度变高。
1.在上述图甲电路中，怎样才能使蜂鸣器感测到更强的光才报警？对于图乙电路，怎样才能使蜂鸣器感测到更高的温度才报警？
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2.火灾报警器的原理是什么？请设计一个火灾报警器。
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例1　(2023·东营市期末)炎热的夏季，养殖户用自动控温通风系统对养殖场进行控温。要求当养殖场内的温度升高到27 ℃时，通风系统立即启动。某同学设计的通风系统工作原理如图甲所示：虚线框内的两接线柱间接测温电阻RT。当R1两端的电压升高到3 V时，控制电路恰能启动通风系统，低于3 V时，通风系统立即停止工作。
提供的器材为：
直流电源(电动势E=5 V，内阻忽略不计)。
电阻箱R1、R2(阻值范围均为0~99 999.9 Ω)；
控制电路模块(电阻可视为无穷大)；
两测温电阻RT1、RT2(工作特性分别如图乙、丙所示)。
根据原理，选择器材，并完成调试；
(1)图甲中测温电阻应选用　　　　　(选填“RT1”或“RT2”)；
(2)接好测温电阻后，为实现27 ℃时开启通风系统，对电路进行调试，先将开关S2拨到触点b，并将电阻箱R2的阻值调至　　　　　　　 kΩ、电阻箱R1的阻值调至　　　　　 kΩ，再闭合开关S1，测试通风系统能否正常工作。若能正常工作，再将开关S2拨回触点a即可(均保留2位有效数字)。
(3)若长时间使用电阻箱R1老化后的电阻率会变大，若不对其阻值进行调整，当通风系统再次启动时，养殖场内的实际温度要　　　　　(选填“高”或“低”)于设定的启动温度27 ℃。
例2　(2023·莆田市高二月考)为节能减排，保护环境，公共场所使用声、光控照明系统，声、光控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)声控开关和光控开关的连接方式为　　　　　(选填“串联”或“并联”)。
(2)其中光控开关内部示意图如图乙所示，光敏电阻的阻值随照度(照度可以反映光的强弱，光越强，照度越大，单位为lx)的变化关系如图丙所示，由图丙可知随光照度的减弱，光敏电阻的阻值　　　　　(选填“增大”或“减小”)。
(3)已知光控开关中的电源电动势为3.0 V，内阻不计，电阻箱的阻值调为8 Ω，电磁开关的电阻为2 Ω。设计要求当流过电磁开关的电流小于0.06 A，即照度低于　　　　　 lx时(保留一位小数)，光控开关接通。
(4)为了节约用电，需要在更弱光照度时，光控开关才接通，应把电阻箱的阻值调　　　(选填“大”或“小”)。
答案精析
5.不发声　不发声　不发声　发声
发声
思考与讨论
1.图甲中，要想蜂鸣器在光更强时报警，应该把滑动变阻器的阻值调大些。图乙中，要使蜂鸣器在更高的温度时报警，应该把滑动变阻器的阻值调大些。
2.火灾报警器的原理是将烟雾浓度转换为电信号，使电路中电流达到蜂鸣器报警电流。
如图所示，当空气中烟雾达到一定浓度，烟雾传感器的阻值迅速减小，通过蜂鸣器的电流值达到报警电流而报警。
例1　(1)RT1　(2)12　18　(3)低
解析　(1)由于当R1两端的电压升高到3 V时，控制电路恰能启动通风系统，低于3 V时，通风系统立即停止工作。则测温电阻的阻值必定随温度的升高而减小，则题图甲中测温电阻应选用RT1。
(2)由题图乙可知，温度为27 ℃时，RT1=12 kΩ，为实现27 ℃时开启通风系统，对电路进行调试，先将开关S2拨到触点b，并将电阻箱R2的阻值调至12 kΩ，此时R1两端电压U1=3 V，根据闭合电路欧姆定律有=，解得R1=18 kΩ。
(3)若长时间使用电阻箱R1老化后的电阻率会变大，则其阻值增大，即当测温电阻RT1的阻值比较大时，即温度还比较低时，电阻箱R1两端电压已经达到3 V，通风系统开始启动，此时，养殖场内的实际温度要低于设定的启动温度27 ℃。
例2　(1)串联　(2)增大　(3)0.4　(4)小
解析　(1)根据题意可知，声、光控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，则声控开关和光控开关的连接方式为串联。
(2)由题图丙可知随光照度的减弱，光敏电阻的阻值增大。
(3)根据题意，由闭合电路欧姆定律有
I=，解得R光=40 Ω
结合题图丙可知，照度低于0.4 lx时，光控开关接通。
(4)为了节约用电，需要在更弱光照度时光控开关才接通，即光敏电阻更大时，则应把电阻箱的阻值调小。(共52张PPT)
DIWUZHANG
第5章
第2节　科学制作：简单
的自动控制装置
1.会利用传感器制作简单的自动控制装置。
2.了解报警电路的原理。
学习目标
1.实验目的
(1)设计并制作光报警装置。
(2)设计并制作温度报警装置。
(3)了解制作的报警装置的工作原理。
2.实验器材
光敏电阻、热敏电阻、温度计、干电池、手电筒、蜂鸣器、开关、导线、变阻器。
3.实验原理与设计
图甲和图乙分别是光报警装置和温度报警装置的电路图，请写出它们的工作原理。
甲　　　　　　　　　乙
(1)光报警装置：如图甲所示，利用光敏电阻作控制元件，从而通过光线来实现自动控制，当光照强度发生变化时，电阻R发生变化，电路中的电流变化，当R的阻值变化到一定值时，蜂鸣器发生报警。
甲　　　　　　　　　乙
(2)温度报警装置：如图乙所示，利用热敏电阻作控制元件，从而通过温度来实现自动控制，当温度发生变化时，电阻RT发生变化，电路中的电流变化，当RT的阻值变化到一定值时，蜂鸣器发生报警。
4.实验步骤
根据实验原理图组装电路，要求光报警器在一定亮度下报警，温度报警器在一定温度下报警。请写出实验步骤并完成实验。
(1)光报警装置实验步骤
①按照电路图将各元件组装到集成电路实验板上。
②检查各元件的连接，确保无误。
③接通电源，调节滑动变阻器，使蜂鸣器在普通光照条件下不报警。
④用黑纸逐渐遮住光敏电阻，注意蜂鸣器是否发声，并做好记录。
⑤逐渐撤掉黑纸，注意蜂鸣器是否发声，并做好记录。
⑥重复操作③④⑤。
(2)温度报警装置实验步骤
①按照电路图将各元件组装到集成电路实验板上。
②检查各元件的连接，确保无误。
③接通电源，调节滑动变阻器，使蜂鸣器常温下不发声。
④用热水使热敏电阻的温度升高，注意蜂鸣器是否发声，并做好记录。
⑤将热敏电阻从热水中取出，注意蜂鸣器是否发声，并做好记录。
⑥重复操作③④⑤。
5.数据分析
将测量的数据记入你设计的表格中，并分析数据，形成结论。
光报警装置
蜂鸣器的发声情况见表
滑动变阻器接入电路的阻值 用黑纸遮住光敏电阻 普通光照强度 用手电筒照射光敏电阻
小于R _______ 发声 发声
等于R 不发声 恰好不发声 发声
大于R 不发声 _______ 发声
不发声
不发声
温度报警装置
蜂鸣器的发声情况见表
滑动变阻器接入电路的阻值 将热敏电阻侵入冷水中 环境温度 将热敏电阻侵入热水中
小于R ________ 发声 发声
等于R 不发声 恰好不发声 _____
大于R 不发声 不发声 _____
不发声
发声
发声
6.实验结论
写出随滑动变阻器阻值变化，蜂鸣器报警时光照亮度的变化规律，以及蜂鸣器报警时温度的变化规律。
随着滑动变阻器接入电路的阻值增大，蜂鸣器报警时的光照变强；随着滑动变阻器接入电路的阻值增大，蜂鸣器报警时的温度变高。
思考与讨论
1.在上述图甲电路中，怎样才能使蜂鸣器感测到更强的光才报警？对于图乙电路，怎样才能使蜂鸣器感测到更高的温度才报警？
甲　　　　　　　　　乙
答案　图甲中，要想蜂鸣器在光更强时报警，应该把滑动变阻器的阻值调大些。图乙中，要使蜂鸣器在更高的温度时报警，应该把滑动变阻器的阻值调大些。
答案　火灾报警器的原理是将烟雾浓度转换为电信号，使电路中电流达到蜂鸣器报警电流。
如图所示，当空气中烟雾达到一定浓度，烟雾传感器
的阻值迅速减小，通过蜂鸣器的电流值达到报警电流
而报警。
2.火灾报警器的原理是什么？请设计一个火灾报警器。
　(2023·东营市期末)炎热的夏季，养殖户用自动控温通风系统对养殖场进行控温。要求当养殖场内的温度升高到27 ℃时，通风系统立即启动。某同学设计的通风系统工作原理如图甲所示：虚线框内的两接线柱间接测温电阻RT。当R1两端的电压升高到3 V时，控制电路恰能启动通风系统，低于3 V时，通风系统立即停止工作。
提供的器材为：
直流电源(电动势E=5 V，内阻忽略不计)。
电阻箱R1、R2(阻值范围均为0~99 999.9 Ω)；
控制电路模块(电阻可视为无穷大)；
例1
两测温电阻RT1、RT2(工作特性分别如图乙、丙所示)。
根据原理，选择器材，并完成调试；
(1)图甲中测温电阻应选用　　(选填“RT1”
或“RT2”)；
RT1
由于当R1两端的电压升高到3 V时，控制电路恰能启动通风系统，低于3 V时，通风系统立即停止工作。则测温电阻的阻值必定随温度的升高而减小，则题图甲中测温电阻应选用RT1。
(2)接好测温电阻后，为实现27 ℃时开启通风系统，对电路进行调试，先将开关S2拨到触点b，并将电阻箱R2的阻值调至　　 kΩ、电阻箱R1的阻值调至 ____kΩ，再闭合开关S1，测试通风系统能否正常工作。若能正常工作，再将开关S2拨回触点a即可(均保留2位有效数字)。
12
18
由题图乙可知，温度为27 ℃时，RT1=12 kΩ，为实现27 ℃时开启通风系统，对电路进行调试，先将开关S2拨到触点b，并将电阻箱R2的阻值调至12 kΩ，此时R1两端电压U1=3 V，根据闭合电路欧姆定律有=，解得R1=18 kΩ。
(3)若长时间使用电阻箱R1老化后的电阻率会变大，若不对其阻值进行调整，当通风系统再次启动时，养殖场内的实际温度要　　(选填“高”或“低”)于设定的启动温度27 ℃。
低
若长时间使用电阻箱R1老化后的电阻率会变大，则其阻值增大，即当测温电阻RT1的阻值比较大时，即温度还比较低时，电阻箱R1两端电压已经达到3 V，通风系统开始启动，此时，养殖场内的实际温度要低于设定的启动温度27 ℃。
　(2023·莆田市高二月考)为节能减排，保护环境，公
共场所使用声、光控照明系统，声、光控开关需要同
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)声控开关和光控开关的连接方式为　 (选填“串联”或“并联”)。
例2
串联
根据题意可知，声、光控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，则声控开关和光控开关的连接方式为串联。
(2)其中光控开关内部示意图如图乙所示，光敏电阻的阻值随照度(照度可以反映光的强弱，光越强，照度越大，单位为lx)的变化关系如图丙所示，
由图丙可知随光照度的减弱，光敏电阻的阻值　　　(选填“增大”或“减小”)。
增大
由题图丙可知随光照度的减弱，光敏电阻的阻值增大。
(3)已知光控开关中的电源电动势为3.0 V，内阻不计，电阻箱的阻值调为8 Ω，电磁开关的电阻为2 Ω。设计要求当流过电磁开关的电流小于0.06 A，即照度低于　　 lx时(保留一位小数)，光控开关接通。
0.4
根据题意，由闭合电路欧姆定律有
I=，解得R光=40 Ω
结合题图丙可知，照度低于0.4 lx时，光控开关接通。
(4)为了节约用电，需要在更弱光照度时，光控开关才接通，应把电阻箱的阻值调　　　(选填“大”或“小”)。
小
为了节约用电，需要在更弱光照度时光控开关才接通，即光敏电阻更大时，则应把电阻箱的阻值调小。
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课时对点练
1.(2024·成都市高二期中)如图甲所示为恒压电源给光敏电阻R供电时，流过此电阻的电流和其所受光照强度的关系图像。某同学利用此光敏电阻设计了一个台灯的自动控制电路，如图乙所示，T为一自耦变压器，下列说法正确的是
A.仅光照变强，R的阻值变大
B.仅光照变强，R中的电流变小
C.仅滑片P下滑，L中的电流频率变小
D.仅滑片P下滑，T的输入功率变小
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基础对点练
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光敏电阻两端电压恒定时，光照变强，电流变大，根据闭合电路欧姆定律可知，电阻变小，A、B错误；
仅滑片P下滑，变压器不改变频率，
所以L中的电流频率不变，C错误；
仅滑片P下滑，输出电压减小，根据P=可知，T的输出功率变小，则输入功率等于输出功率，也变小，D正确。
2.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，图乙为其简化示意图，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
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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铜制成的，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。
3.(2024·慈溪市高二期末)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。
4.(2023·三明市高二期末)电梯的超载自动报警系统简化电路如图所示，电梯厢底装有压敏电阻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，电磁铁的磁感应强度增强
D.若要减小电梯的限定质量，则R2的滑片P
　向左滑动
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根据安培定则可知，电磁铁的上端为S极，A错误；
电梯厢底板压力过大时，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，回路的电流减小，电磁铁的磁感应强度减弱，C错误；
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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接入电路的阻值，使回路电流增大，因此应使R2的滑片P向左滑动，D正确。
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。
接通；当D、E中通过的电流增大到一定数值时，C与B接线柱接通。图乙为应用电磁继电器和光敏电阻实现路灯自动开、关的电路图，虚线框内为电磁继电器接入电路时的符号(M、N两接线柱分别与电磁继电器中接线柱A或C连接)。R为光敏电阻(光敏电阻阻值随光照的强度增大而减小)，R1为可调电阻，R0为保护电阻。开关S闭合，在光线暗时对路灯L供电，光线亮时对路灯L断电并同时接通LED。下列说法中正确的是
6.(多选)(2023·长沙市第一中学高二期中)如图甲所示为电磁继电器自动双向开关，当D、E中通过的电流较小时，电磁铁磁性弱，A与B接线柱
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　路灯自动供电，可将R1的阻值调小
C.随着电池的使用，电池电动势降低，内阻增大，路灯在天色更亮时就
　会自动供电
D.当LED出现断路故障时，电磁继电器将不能正常工作
A.为使电路正常工作，图甲中电磁
　继电器的C接线柱应与图乙中M接
　线柱连接
B.为更好地节能环保，天色更暗时对
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由题意可知，光线较暗时，光敏电阻的阻值较大，流过D、E的电流较小，电磁铁磁性弱，此时A、B接通，此时灯L应接通，则电磁
继电器的A接线柱应与题图乙中M接线柱连接，故A错误；电磁铁的磁性与电流的大小有关，电流小到一定值，A、B接通，光线更暗时，光敏电阻的阻值更大，根据I=可知要实现光线更暗时对路灯自动供电，可将R1的阻值调小，故B正确；
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随着电池的使用，电池电动势降低，内阻增大，则光敏电阻R更小时电路就会接通，即路灯在天色更亮时就会自动供电，故C正确；
当LED出现断路故障时，不影响电磁继电器部分的电路，可以正常工作，故D错误。
7.(2024·漳州市平和正兴学校高二月考)现要组装一个由热敏电阻控制的报警系统，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)，电阻箱(最大阻值为999.9 Ω)，直流电源(输出电压为U，内阻不计)，滑动变阻器R1(最大阻值为1 000 Ω)，滑动变阻器R2(最大阻值为2 000 Ω)，单刀双掷开关一个，导线若干。
在室温下对系统进行调节，已知U约为18 V，Ic约为10 mA；流过报警器的电流超过20 mA时，报警器可能损坏；该热敏电阻的阻值随温度升高而减小，在60 ℃时阻值为650.0 Ω。
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能力综合练
(1)在图中完成待调节的报警系统原理电路图的连线。
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答案　见解析图
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热敏电阻温度达到60 ℃时，报警器报警，故需通过调节电阻箱使其阻值等于60 ℃时热敏电阻的阻值，即调节到阻值650.0 Ω，使报警器能正常报警，电路图如图所示。
(2)电路中应选用滑动变阻器______
(填“R1”或“R2”)。
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R2
U=18 V，通过报警器的电流10 mA≤I≤20 mA，故电路中总电阻R=，即900 Ω≤R≤1 800 Ω，故滑动变阻器选R2。
(3)按照下列步骤调节此报警系统：
①电路接通前，需将电阻箱调到一固定的阻值，根据实验要求，这一阻值为　　　 Ω；滑动变阻器的滑片应置于　　(填“a”或“b”)端附
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650.0
近，不能置于另一端的原因是____________________________________
_______________________。
b
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
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热敏电阻阻值为650.0 Ω时，报警器开始报警，模拟热敏电阻的电阻箱的阻值也应为650.0 Ω，为防止通过报警器电流过大，造成报警器烧坏，应使滑动变阻器的滑片置于b端。
(4)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。
②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　　　　　　　　　。
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c
报警器开始报警
实验调试时，将开关置于c端，缓慢调节滑动变阻器，直至报警器开始报警。
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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尖子生选练
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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1.8
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 ℃。
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)。
(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
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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。

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