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(共35张PPT)
第4节　自制简单的控制电路
第五章　传感器
第3节　传感器的应用举例
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电路。
学习目标
目 录
CONTENTS
知识点
01
随堂对点自测
02
知识点
1
知识点二　光控LED灯
知识点一　传感器的应用举例
知识点三　温度报警器
知识点一　传感器的应用举例
1.电熨斗依靠________________传感器进行设定和控制温度。
2.电饭锅依靠______传感器(感温铁氧体)对烹煮过程进行控制。
3.火灾报警器是____传感器的应用，光电式烟雾报警器是最为常见的一种火灾报警器。它是利用光______的原理探测火灾初期产生的烟雾浓度，从而发出报警信号的。烟雾报警器带孔的罩子内装有__________和__________，根据其结构特点一般可分为________和________两种。
热双金属片温度
温度
光
散射
发光元件
受光元件
遮光型
散射型
4.一辆普通轿车上安装几十到近百个传感器。
控制系统 子控制系统 所用的主要传感器
发动机 电子燃油喷射系统 温度、压力、位置、转速、流量、爆震、车速、旋转位移、液位、力矩、氧传感器等
底盘 电子自动变速控制系统 车速、位移、油温、节流阀传感器等
电子控制悬架系统 车高、车速、航角、方位、加速度、转向盘转角传感器等
电子控制动力转向系统 车速、转向、转速、油压、扭矩传感器等
防抱死制动系统 轮速、压力、加速度、振动传感器等
车身 安全气囊系统 加速度、碰撞(前后和侧向)传感器等
防撞警告系统 接近、红外热成像、超声阵列、距离传感器等
自动空调系统 低压开关、温度开关、压力、湿度传感器等
C
例1 如图所示，电吉他的弦是磁性物质。当弦振动时，线圈中产生感应电流，感应电流输送到放大器、喇叭，然后把声音播放出来。下列说法正确的是(　　)
A.电吉他是光电传感器
B.电吉他是温度传感器
C.电吉他是声音传感器
D.弦改用尼龙材料原理不变
解析　当弦振动时，线圈中产生感应电流，把声音这种非电学量转换为电流这种电学量，属于声音传感器，尼龙材料不能被磁化，将弦换成该材料则无法正常工作，故C正确，A、B、D错误。
C
例2 某电饭锅的结构如图所示，其中温度传感器的主要元件是感温铁氧体，常温下感温铁氧体具有铁磁性，能够被磁体吸引，但是温度上升到约103 ℃时，就失去了铁磁性，不能被磁体吸引了。这个温度在物理学中称为该材料的“居里点”。关于该电饭锅，下列说法正确的是(　　)
A.开始煮饭时要压下开关按钮，手松开后这个按钮会马上恢复到图示状态
B.常压下煮饭时水沸腾后锅内还有一定水分的时间内，锅的温度会持续升高
C.饭煮熟后，水分被大米吸收，锅底的温度升高至“居里点”，开关按钮会自动弹起，使电饭锅停止加热
D.如果用电饭锅烧水，也能在水沸腾后立即自动断电
解析　开始煮饭时，用手压下开关按钮，永磁体
与感温磁体相吸，手松开后，按钮不再恢复到图
示状态，电路接通而电饭锅加热，A错误；常压
下煮饭时水沸腾后锅内还有一定水分的时间内，
水在沸腾后温度一直为100 ℃，锅的温度不会持
续升高，除非水烧干，B错误；饭熟后，水分被大米吸收，锅底温度升高，当温度升至“居里点”103 ℃时，感温磁体失去磁性，在弹簧作用下，切断电源，C正确；如果在1标准大气压下用电饭锅烧水，水沸腾后不会自动断电，当水烧干后，温度升高达到103 ℃时，感温铁氧体便失去了铁磁性自动断电，D错误。
知识点二　光控LED灯
1.模拟路灯工作过程的光控LED灯，其方框图和电路图如图甲、乙所示。
2.说明：图中LED为发光二极管，用来模拟路灯；Q1为NPN型三极管，起到开关和放大的作用；Q2为PNP型三极管，起到二极放大驱动发光二极管发光的作用，RL为光敏电阻，R1为可调电阻，R2、R3为限流，保护电阻，防止支路电流过大。
3.原理：有光照的情况下，光敏电阻的阻值只有几欧到几十欧，Q1的基极与发射极间电压小，不能导通；Q2的发射极与基极间的电压也较小，也不能导通，所以LED不会发光。无光照时，光敏电阻的阻值会达到MΩ量级。Q1的基极与发射极的电压大，导通，Q2的发射极与基极间的电压较大，导通，于是LED发光。
例3 为了节能和环保，一些公共场所使用光控开关控制照明系统。光控开关可采用光敏电阻来控制，光敏电阻是阻值随着光的照度而发生变化的元件(照度可以反映光的强弱，光越强照度越大，照度的单位为lx)。某光敏电阻RP在不同照度下的阻值如下表：
照度/lx 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2
电阻/kΩ 75 40 28 23 20 18
(1)根据表中数据，请在给定的坐标系中描绘出阻值随照度变化的曲线，并说明阻值随照度变化的特点。
(2)如图所示，当1、2两端所加电压上升至2 V时，控制开关自动启动照明系统。请利用下列器材设计一个简单电路，给1、2两端提供电压，要求当天色渐暗，照度降低至1.0 lx时启动照明系统，在虚线框内完成电路原理图。(不考虑控制开关对所设计电路的影响)
提供的器材如下：
解析　(1)光敏电阻的阻值随光的照度变化的曲线如图甲所示。特点：光敏电阻的阻值随光的照度的增大非线性减小。
(2)控制开关自动启动照明系统，给1、2两端提供电压，要求当天色渐暗照度降低至1.0 lx时启动照明系统，即此时光敏电阻阻值为20 kΩ，两端电压为2 V，电源电动势为3 V，所以应加上一个分压电阻，分压电阻阻值为10 kΩ，即选用R1，电路原理图如图乙所示。
答案　见解析
C
训练1 (2023·江苏徐州高二期末)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，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.光敏电阻阻值随光照强度增大而增大
B.为使电路正常工作，图甲中电磁继电器的A接线柱应与图乙中N接线柱连接
C.为更好的节能环保，光线更暗时对路灯自动供电，可将R1的阻值调小
D.当LED出现断路故障时，电磁继电器将不能正常工作
知识点三　温度报警器
1.如图甲、乙是一种温度报警器的方框图和电路图。RT为热敏电阻，常温下阻值约为2 kΩ，温度升高时阻值减小。R1为可调电阻，最大阻值10 kΩ。Q1为NPN型三极管，起到开关和放大的作用。R2为定值电阻，通过其分压控制Q1通断。LS为有源蜂鸣器，有直流通过即可发出鸣叫声。
2.原理：接通电源后，先调节R1使蜂鸣器在常温下不发声。再用热水使热敏电阻的温度升高，热敏电阻的减小，电路的总电阻减小，总电流增大，定值电阻R2两端电压增大，到达一定值时Q1导通，蜂鸣器就会发出报警声。
例4 传感器担负着信息采集的任务，在自动控制中发挥着重要作用，传感器能够将感受到的物理量(如温度、光、声等)转换成便于测量的量(通常是电学量)，例如热敏传感器，主要是应用了半导体材料制成的热敏电阻。某热敏电阻RT阻值随温度变化的图像如图甲所示，图乙是由该热敏电阻RT作为传感器制作的简单自动报警器线路图。问：
(1)为了使温度过高时报警器铃响，c应接在________(选填“a”或“b”)处。
(2)若要使启动报警的温度提高些，应将滑动变阻器的滑片P向________移动(选填“左”或“右”)。
(3)如果在调试报警器达到最低报警温度时，无论如何调节滑动变阻器的滑片P都不能使报警器工作，且电路连接完好，各电路元件都能处于工作状态，则造成工作电路不能正常工作的原因可能是：______________________________________
_____________________________________________________________________。
解析　(1)由题图甲可知，热敏电阻RT在温度升高时阻值变小，电路中电流变大，电磁铁磁性增强，把右侧衔铁吸引过来，与a接触，故c应接在a处。
(2)为使启动报警的温度提高，应使电路中总电阻在高温与低温时相同，因温度高时RT小，故滑动变阻器的滑片应左移。
(3)在最低报警温度时不能报警，说明此时电路产生的电流不能让衔铁与a接触，这可能由多种原因造成，如：①电源提供的电流太小，导致磁铁的磁性太弱；②弹簧的劲度系数太大，电磁铁的吸引力不能克服弹簧的弹力使衔铁与a接触等。
答案　(1)a　(2)左　(3)电源提供的电流太小以至于电磁铁磁性太弱或弹簧劲度系数太大
训练2 温度自动报警器的工作原理图如图所示，图中1是电磁铁、2是衔铁、3是触点、4是水银温度计(水银导电)。则下列说法正确的是(　　)
A.温度高于警戒温度时，电铃不报警、指示灯亮
B.温度低于警戒温度时，电铃报警、指示灯熄灭
C.温度高于警戒温度时，指示灯亮、电铃报警
D.温度低于警戒温度时，指示灯亮、电铃不报警
D
解析　温度低于警戒温度时，水银柱下降，控制电路处于断路状态，电磁铁中没有电流通过，电磁铁没有磁性，此时指示灯通过常闭触点与工作电路接通，指示灯亮，电铃不报警，故B错误，D正确；温度高于警戒温度时，水银柱上升，控制电路处于接通状态，电磁铁中有电流通过，电磁铁有磁性，此时电铃通过常开触点与工作电路接通，电铃报警，此时指示灯所在的电路中没有电流，指示灯不亮，故A、C错误。
随堂对点自测
2
B
1.(传感器的应用)有的楼道照明灯具有这样的功能：天黑到一定程度时，出现声音它就开启；而在白天，即使有声音它也没有反应，在这种楼道照明灯的控制电路中，可能接入的传感器是(　　)
A.温度传感器和光传感器 B.光传感器和声音传感器
C.声音传感器和热传感器 D.热传感器和力传感器
2.(电饭煲的工作原理)电饭煲的工作原理如图所示，可分
为两部分：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，温度低于70 ℃时，自动闭合；红灯、黄灯是指示灯，通过它们的电流必须较小，所以R1、R2起________作用。R3是发热电阻，接通电源并按下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“>”)，若用电饭煲烧水，水沸腾S1________(选填“会”或“不会”)自动断开。
答案　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，要产生很多的热，需要电流大一点，而通过R2的电流要小一点，又因为并联电路两端电压相等，根据欧姆定律可知R2>R3。若用电饭煲烧水，水沸腾温度达不到居里点(103 ℃)，S1不会自动断开。
3.(光控电路)许多会议室的天花板上都装有火灾报警器，如图甲所示是利用烟雾对光的散射来工作的火灾报警器，正常光线无法照射到报警器罩内，当烟雾进入罩内后对光有散射作用，光线即可进入报警器罩内。
(1)某同学利用图甲所示废旧火灾报警器的外壳，使用光敏电阻设计如图乙所示电路，电路置于原报警器外壳内，使报警器“起死回生”，其工作原理为当外界有光射入报警器内，控制开关两端电压升高。当电压大于3 V时，控制开关开启，报警系统报警，已知光敏电阻的阻值与光照强度的关系如图丙所示，则控制开关两接线柱1、2应接在________(用a、b、c字母表示)两端。
(2)若控制电源的电动势为E＝9 V，内阻不计，欲使报警器罩内光照强度为40 lx时报警，结合图丙分析可知，电阻箱的电阻至少约为________kΩ，为提高报警灵敏度，可采取的方法有_______________________________________________
______________________________________________________________________。
答案　(1)bc　(2)30　适当提高电源电动势E或增大电阻箱R的阻值
4.(温控电路)某小组研究某热敏电阻在某一温度下的阻值，根据实验需要已选用了规格和量程合适的器材。
(1)先用多用电表粗测热敏电阻在常温下(27 ℃)的阻值，使用多用电表测电阻用的是“×100”的倍率；热敏电阻升高到另一温度时，测量热敏电阻用的是“×10”的倍率，但忘记欧姆调零，这样测得的电阻值比真实值________(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
(2)再按如图所示连接好电路进行测量，实验步骤如下：第3节　传感器的应用举例
第4节　自制简单的控制电路
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电路。
知识点一　传感器的应用举例
1.电熨斗依靠________________传感器进行设定和控制温度。
2.电饭锅依靠________传感器(感温铁氧体)对烹煮过程进行控制。
3.火灾报警器是________传感器的应用，光电式烟雾报警器是最为常见的一种火灾报警器。它是利用光________的原理探测火灾初期产生的烟雾浓度，从而发出报警信号的。烟雾报警器带孔的罩子内装有________和________，根据其结构特点一般可分为________和________两种。
4.一辆普通轿车上安装几十到近百个传感器。
控制系统 子控制系统 所用的主要传感器
发动机 电子燃油喷射系统 温度、压力、位置、转速、流量、爆震、车速、旋转位移、液位、力矩、氧传感器等
底盘 电子自动变速控制系统 车速、位移、油温、节流阀传感器等
电子控制悬架系统 车高、车速、航角、方位、加速度、转向盘转角传感器等
电子控制动力转向系统 车速、转向、转速、油压、扭矩传感器等
防抱死制动系统 轮速、压力、加速度、振动传感器等
车身 安全气囊系统 加速度、碰撞(前后和侧向)传感器等
防撞警告系统 接近、红外热成像、超声阵列、距离传感器等
自动空调系统 低压开关、温度开关、压力、湿度传感器等
例1 如图所示，电吉他的弦是磁性物质。当弦振动时，线圈中产生感应电流，感应电流输送到放大器、喇叭，然后把声音播放出来。下列说法正确的是(　　)
A.电吉他是光电传感器
B.电吉他是温度传感器
C.电吉他是声音传感器
D.弦改用尼龙材料原理不变
听课笔记　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
例2 某电饭锅的结构如图所示，其中温度传感器的主要元件是感温铁氧体，常温下感温铁氧体具有铁磁性，能够被磁体吸引，但是温度上升到约103 ℃时，就失去了铁磁性，不能被磁体吸引了。这个温度在物理学中称为该材料的“居里点”。关于该电饭锅，下列说法正确的是(　　)
A.开始煮饭时要压下开关按钮，手松开后这个按钮会马上恢复到图示状态
B.常压下煮饭时水沸腾后锅内还有一定水分的时间内，锅的温度会持续升高
C.饭煮熟后，水分被大米吸收，锅底的温度升高至“居里点”，开关按钮会自动弹起，使电饭锅停止加热
D.如果用电饭锅烧水，也能在水沸腾后立即自动断电
听课笔记　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
知识点二　光控LED灯
1.模拟路灯工作过程的光控LED灯，其方框图和电路图如图甲、乙所示。
2.说明：图中LED为发光二极管，用来模拟路灯；Q1为NPN型三极管，起到开关和放大的作用；Q2为PNP型三极管，起到二极放大驱动发光二极管发光的作用，RL为光敏电阻，R1为可调电阻，R2、R3为限流，保护电阻，防止支路电流过大。
3.原理：有光照的情况下，光敏电阻的阻值只有几欧到几十欧，Q1的基极与发射极间电压小，不能导通；Q2的发射极与基极间的电压也较小，也不能导通，所以LED不会发光。无光照时，光敏电阻的阻值会达到MΩ量级。Q1的基极与发射极的电压大，导通，Q2的发射极与基极间的电压较大，导通，于是LED发光。
例3 为了节能和环保，一些公共场所使用光控开关控制照明系统。光控开关可采用光敏电阻来控制，光敏电阻是阻值随着光的照度而发生变化的元件(照度可以反映光的强弱，光越强照度越大，照度的单位为lx)。某光敏电阻RP在不同照度下的阻值如下表：
照度/lx 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2
电阻/kΩ 75 40 28 23 20 18
(1)根据表中数据，请在给定的坐标系中描绘出阻值随照度变化的曲线，并说明阻值随照度变化的特点。
(2)如图所示，当1、2两端所加电压上升至2 V时，控制开关自动启动照明系统。请利用下列器材设计一个简单电路，给1、2两端提供电压，要求当天色渐暗，照度降低至1.0 lx时启动照明系统，在虚线框内完成电路原理图。(不考虑控制开关对所设计电路的影响)
提供的器材如下：
光敏电阻RP(符号，阻值见上表)；直流电源E(电动势3 V，内阻不计)；
定值电阻：R1＝10 kΩ，R2＝20 kΩ，R3＝40 kΩ(限选其中之一并在图中标出)；开关S及导线若干。
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训练1 (2023·江苏徐州高二期末)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，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.光敏电阻阻值随光照强度增大而增大
B.为使电路正常工作，图甲中电磁继电器的A接线柱应与图乙中N接线柱连接
C.为更好的节能环保，光线更暗时对路灯自动供电，可将R1的阻值调小
D.当LED出现断路故障时，电磁继电器将不能正常工作知识点三　温度报警器
1.如图甲、乙是一种温度报警器的方框图和电路图。RT为热敏电阻，常温下阻值约为2 kΩ，温度升高时阻值减小。R1为可调电阻，最大阻值10 kΩ。Q1为NPN型三极管，起到开关和放大的作用。R2为定值电阻，通过其分压控制Q1通断。LS为有源蜂鸣器，有直流通过即可发出鸣叫声。
2.原理：接通电源后，先调节R1使蜂鸣器在常温下不发声。再用热水使热敏电阻的温度升高，热敏电阻的减小，电路的总电阻减小，总电流增大，定值电阻R2两端电压增大，到达一定值时Q1导通，蜂鸣器就会发出报警声。
例4 传感器担负着信息采集的任务，在自动控制中发挥着重要作用，传感器能够将感受到的物理量(如温度、光、声等)转换成便于测量的量(通常是电学量)，例如热敏传感器，主要是应用了半导体材料制成的热敏电阻。某热敏电阻RT阻值随温度变化的图像如图甲所示，图乙是由该热敏电阻RT作为传感器制作的简单自动报警器线路图。问：
(1)为了使温度过高时报警器铃响，c应接在________(选填“a”或“b”)处。
(2)若要使启动报警的温度提高些，应将滑动变阻器的滑片P向________移动(选填“左”或“右”)。
(3)如果在调试报警器达到最低报警温度时，无论如何调节滑动变阻器的滑片P都不能使报警器工作，且电路连接完好，各电路元件都能处于工作状态，则造成工作电路不能正常工作的原因可能是：______________________________________
______________________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
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训练2 温度自动报警器的工作原理图如图所示，图中1是电磁铁、2是衔铁、3是触点、4是水银温度计(水银导电)。则下列说法正确的是(　　)
A.温度高于警戒温度时，电铃不报警、指示灯亮
B.温度低于警戒温度时，电铃报警、指示灯熄灭
C.温度高于警戒温度时，指示灯亮、电铃报警
D.温度低于警戒温度时，指示灯亮、电铃不报警
随堂对点自测
1.(传感器的应用)有的楼道照明灯具有这样的功能：天黑到一定程度时，出现声音它就开启；而在白天，即使有声音它也没有反应，在这种楼道照明灯的控制电路中，可能接入的传感器是(　　)
A.温度传感器和光传感器
B.光传感器和声音传感器
C.声音传感器和热传感器
D.热传感器和力传感器
2.(电饭煲的工作原理)电饭煲的工作原理如图所示，可分为两部分：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，温度低于70 ℃时，自动闭合；红灯、黄灯是指示灯，通过它们的电流必须较小，所以R1、R2起________作用。R3是发热电阻，接通电源并按下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“>”)，若用电饭煲烧水，水沸腾S1________(选填“会”或“不会”)自动断开。
3.(光控电路)许多会议室的天花板上都装有火灾报警器，如图甲所示是利用烟雾对光的散射来工作的火灾报警器，正常光线无法照射到报警器罩内，当烟雾进入罩内后对光有散射作用，光线即可进入报警器罩内。
(1)某同学利用图甲所示废旧火灾报警器的外壳，使用光敏电阻设计如图乙所示电路，电路置于原报警器外壳内，使报警器“起死回生”，其工作原理为当外界有光射入报警器内，控制开关两端电压升高。当电压大于3 V时，控制开关开启，报警系统报警，已知光敏电阻的阻值与光照强度的关系如图丙所示，则控制开关两接线柱1、2应接在________(用a、b、c字母表示)两端。
(2)若控制电源的电动势为E＝9 V，内阻不计，欲使报警器罩内光照强度为40 lx时报警，结合图丙分析可知，电阻箱的电阻至少约为________kΩ，为提高报警灵敏度，可采取的方法有__________________________________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
4.(温控电路)某小组研究某热敏电阻在某一温度下的阻值，根据实验需要已选用了规格和量程合适的器材。
(1)先用多用电表粗测热敏电阻在常温下(27 ℃)的阻值，使用多用电表测电阻用的是“×100”的倍率；热敏电阻升高到另一温度时，测量热敏电阻用的是“×10”的倍率，但忘记欧姆调零，这样测得的电阻值比真实值________(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
(2)再按如图所示连接好电路进行测量，实验步骤如下：
①闭合开关S前，将滑动变阻器R1和电阻箱R0阻值调到最大。
②将温控室的温度设计为t，调节滑动变阻器R1和电阻箱R0到某一适当的阻值，记录电流表、的示数分别为I1、I2。
③反复调节R1和R0的阻值，记录多组I1、I2和t，则热敏电阻阻值的表达式RT＝________(用I1、I2、R0表示)。
第3节　传感器的应用举例
第4节　自制简单的控制电路
知识点一
1.热双金属片温度　2.温度　3.光　散射　发光元件　受光元件　遮光型　散射型
例1 C　[当弦振动时，线圈中产生感应电流，把声音这种非电学量转换为电流这种电学量，属于声音传感器，尼龙材料不能被磁化，将弦换成该材料则无法正常工作，故C正确，A、B、D错误。]
例2 C　[开始煮饭时，用手压下开关按钮，永磁体与感温磁体相吸，手松开后，按钮不再恢复到图示状态，电路接通而电饭锅加热，A错误；常压下煮饭时水沸腾后锅内还有一定水分的时间内，水在沸腾后温度一直为100 ℃，锅的温度不会持续升高，除非水烧干，B错误；饭熟后，水分被大米吸收，锅底温度升高，当温度升至“居里点”103 ℃时，感温磁体失去磁性，在弹簧作用下，切断电源，C正确；如果在1标准大气压下用电饭锅烧水，水沸腾后不会自动断电，当水烧干后，温度升高达到103 ℃时，感温铁氧体便失去了铁磁性自动断电，D错误。]
知识点二
例3 见解析
解析　(1)光敏电阻的阻值随光的照度变化的曲线如图甲所示。特点：光敏电阻的阻值随光的照度的增大非线性减小。
(2)控制开关自动启动照明系统，给1、2两端提供电压，要求当天色渐暗照度降低至1.0 lx时启动照明系统，即此时光敏电阻阻值为20 kΩ，两端电压为2 V，电源电动势为3 V，所以应加上一个分压电阻，分压电阻阻值为10 kΩ，即选用R1，电路原理图如图乙所示。
训练1 C　[光敏电阻阻值随光照强度减小而增大，由题意可知，光线较暗时，接M接线柱，此时R阻值较大，D、E中的电流较小，AB接通，故图甲中电磁继电器的A接线柱应与图乙中M接线柱连接，故A、B错误；电磁铁的磁性与电流的大小有关，电流小到一定值，A与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，故D错误。]
知识点三
例4 (1)a　(2)左　(3)电源提供的电流太小以至于电磁铁磁性太弱或弹簧劲度系数太大
解析　(1)由题图甲可知，热敏电阻RT在温度升高时阻值变小，电路中电流变大，电磁铁磁性增强，把右侧衔铁吸引过来，与a接触，故c应接在a处。
(2)为使启动报警的温度提高，应使电路中总电阻在高温与低温时相同，因温度高时RT小，故滑动变阻器的滑片应左移。
(3)在最低报警温度时不能报警，说明此时电路产生的电流不能让衔铁与a接触，这可能由多种原因造成，如：①电源提供的电流太小，导致磁铁的磁性太弱；②弹簧的劲度系数太大，电磁铁的吸引力不能克服弹簧的弹力使衔铁与a接触等。
训练2 D　[温度低于警戒温度时，水银柱下降，控制电路处于断路状态，电磁铁中没有电流通过，电磁铁没有磁性，此时指示灯通过常闭触点与工作电路接通，指示灯亮，电铃不报警，故B错误，D正确；温度高于警戒温度时，水银柱上升，控制电路处于接通状态，电磁铁中有电流通过，电磁铁有磁性，此时电铃通过常开触点与工作电路接通，电铃报警，此时指示灯所在的电路中没有电流，指示灯不亮，故A、C错误。]
随堂对点自测
1.B
2.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，要产生很多的热，需要电流大一点，而通过R2的电流要小一点，又因为并联电路两端电压相等，根据欧姆定律可知R2>R3。若用电饭煲烧水，水沸腾温度达不到居里点(103 ℃)，S1不会自动断开。
3.(1)bc　(2)30　适当提高电源电动势E或增大电阻箱R的阻值
解析　(1)由串联电路规律可知，题图乙中电阻箱R两端的电压U＝E＝E，由题图丙可知，当光照强度增大时，光敏电阻的阻值RP减小，电阻箱两端电压U增大，当U大于3 V时实现报警功能，故控制开关两接线柱1、2接在bc两端即可实现火灾时报警。
(2)报警时电阻箱电压U＝3 V，由题图丙可知光照强度为40 lx时，光敏电阻的阻值RP＝60 kΩ，由串联电路规律有U＝E，解得电阻箱电阻R＝30 kΩ；要提高报警灵敏度，即光照强度一定时增大电阻箱两端的电压，可采用的方法有：适当增大电源电动势E或增大电阻箱R的阻值。
4.(1)偏大　(2)
解析　(1)结合多用电表的倍率关系可知“×100”倍率比“×10”倍率内阻更大，更换倍率时，未进行欧姆调零，即多用电表中的内阻为“×100”倍率的内阻，根据闭合电路欧姆定律可得I＝，R内偏大，I偏小，指针偏左，电阻的测量值偏大。
(2)结合电路图由并联电路电流特点有＋I2＝I1，
可得RT＝。

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