人教版物理选修3-2基础夯实训练-6.3《实验：传感器的应用》

第3节实验：传感器的应用1．如图所示为小型电磁继电器的构造示意图,其中L为含铁芯的线圈,P为可绕O点转动的铁片,K为弹簧,S为一对触头,A、B、C、D为四个接线柱．电磁继电器与传感器配合,可完成自动控制的要求,其工作方式是( )A．A与B接信号电压,C与D跟被控电路串联B．A与B接信号电压,C与D跟被控电路并联C．C与D接信号电压,A与B跟被控电路串联D．C与D接信号电压,A与B跟被控电路并联解析：选A 由图可知A、B是电磁继电器线圈,所以A、B应接信号电压,线圈随信号电压变化使电磁继电器相吸或分离,从而使C、D接通或断开,进而起到控制作用,故A正确．2.(多选)如图所示的光控电路用发光二极管LED模仿路灯,R G为光敏电阻．“”是具有特殊功能的非门,当加在它的输入端A的电压逐渐上升到某个值时,输出端Y会突然从高电平跳到低电平,而当输入端A的电压下降到另一个值时,输出端Y会从低电平跳到高电平．要求在天暗时路灯(发光二极管)会被点亮,下列说法中正确的是( )A．天暗时,Y处于高电平B．天暗时,Y处于低电平C．当R1调大时,A端的电势降低,灯(发光二极管)点亮D．当R1调大时,A端的电势降低,灯(发光二极管)熄灭解析：选BD 天暗时,R G电阻值大,A端为高电平,所以输出端Y为低电平,发光二极管导通,选项B正确,A错误；将R1调大时,A端电势降低,当降到某一值时,输出端变为高电平,灯(发光二极管)熄灭,选项D 正确,C错误．3．设计一个白天自动关灯、黑夜自动开灯的装置,可供选择的仪器：光敏电阻、继电器、电池、交流电源、开关、导线和灯泡等．(1)如图所示已画好部分电路,请补画完原理电路图．(2)(多选)在以下原理电路工作时,说法正确的是( )A．光敏电阻受到光照,电阻变小继电器工作B．光敏电阻受到光照,电阻变小继电器不工作C．继电器工作时,照明电路闭合,电灯亮D．继电器不工作时,照明电路闭合,电灯亮解析：(1)如图所示．(2)有光照时,光敏电阻阻值变小,电路电流变大,线圈磁性增强,将G处动触片吸过来,G与H断开,照明电路停止工作；无光照射时,光敏电阻阻值增大,电路电流减小,线圈磁性减弱,G与H接触灯亮．答案：(1)见解析图(2)AD4．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．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压U1＝3 V,继电器线圈用漆包线绕成,其电阻R0为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象．(1)由图乙可知,当环境温度为40 ℃时,热敏电阻阻值为________Ω.当环境温度升高时,热敏电阻阻值将________,继电器的磁性将________(均填“增大”“减小”或“不变”)．(2)图甲中警铃的接线柱C应与接线柱________相连,指示灯的接线柱D应与接线柱________相连(均填“A”或“B”)．(3)图甲中线圈下端P的磁极是________(填“N”或“S”)极．(4)请计算说明,环境温度在什么范围内时,警铃报警．解析：(1)分析乙图可知,热敏电阻40 ℃对应的阻值为70 Ω.温度升高时,热敏电阻阻值减小,根据欧姆定律可知,电路中电流增大,电磁铁的磁性增大．(2)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,所以警铃的接线柱C 应与接线柱B 连,指示灯的接线柱D 应与接线柱A 相连．(3)分析电流的流向,根据安培定则可得到线圈的下端P 的极性是S 极．(4)当线圈中的电流I ＝50 mA ＝0.05 A 时,继电器的衔铁将被吸合,警铃报警．控制电路的总电阻为R总＝U 1I ＝30.05Ω＝60 Ω.热敏电阻为R ＝R 总－R 0＝60 Ω－30 Ω＝30 Ω,由图乙可知,此时t ＝80 ℃,即当温度t≥80 ℃时,警铃报警．答案：(1)70 减小 增大 (2)B A (3)S (4)环境温度大于等于80 ℃时,警铃报警．5．(2017·江苏卷)某同学通过实验制作一个简易的温控装置,实验原理电路图如图1所示,继电器与热敏电阻R t 、滑动变阻器R 串联接在电源E 两端,当继电器的电流超过15 mA 时,衔铁被吸合,加热器停止加热,实现温控．继电器的电阻约20 Ω,热敏电阻的阻值R t 与温度t 的关系如下表所示.t/℃ 30.0 40.0 50.0 60.0 70.0 80.0 R t /Ω199.5145.4108.181.862.949.1(1)12R 1(0～200 Ω)、滑动变阻器R 2(0～500 Ω)、热敏电阻R t 、继电器、电阻箱(0～999.9 Ω)、开关S 、导线若干．为使该装置实现对30～80 ℃之间任一温度的控制,电源E 应选用________(填“E 1”或“E 2”),滑动变阻器R 应选用________(填“R 1”或“R 2”)．(2)实验发现电路不工作．某同学为排查电路故障,用多用电表测量各接点间的电压,则应将如图2所示的选择开关旋至________(填“A”“B”“C”或“D”)．(3)合上开关S,用调节好的多用电表进行排查．在图1中,若只有b 、c 间断路,则应发现表笔接入a 、b时指针________(填“偏转”或“不偏转”),接入a、c时指针________(填“偏转”或“不偏转”)．(4)排除故障后,欲使衔铁在热敏电阻为50 ℃时被吸合,下列操作步骤的正确顺序是________．(填写各步骤前的序号)①将热敏电阻接入电路②观察到继电器的衔铁被吸合③断开开关,将电阻箱从电路中移除④合上开关,调节滑动变阻器的阻值⑤断开开关,用电阻箱替换热敏电阻,将阻值调至108.1 Ω解析：(1)如果电源用E1,则在t＝30 ℃时电路中的最大电流I m＝3199.5＋20A≈13.67 mA＜15 mA,故不能实现对此温度的控制,因此电源应选用E2；为了在t＝80 ℃时实现对温度的控制,设滑动变阻器阻值的最大值至少为R′,则6 VR′＋20 Ω＋49.1 Ω＝0.015 A,解得R＝330.9 Ω,因此滑动变阻器应选用R2.(2)要用多用电表的直流电压挡检测故障,应将选择开关旋至C.(3)如果只有b、c间断路,说明b点与电源的负极间没有形成通路,a、b间的电压为零,表笔接在a、b间时,指针不偏转；c点与电源的负极间形成通路,a与电源的正极相通,a、c间有电压,因此两表笔接入a、c间时指针发生偏转．(4)排除故障后,欲使衔铁在热敏电阻为50 ℃时被吸合,应先断开开关,用电阻箱替换热敏电阻,并将阻值调至108.1 Ω,合上开关,调节滑动变阻器的阻值,直至观察到继电器的衔铁被吸合,这时断开开关,将电阻箱从电路中移除,将热敏电阻接入电路,因此操作步骤的正确顺序是⑤④②③①.答案：(1)E2R2(2)C (3)不偏转偏转(4)⑤④②③①6．某市科技园区采用风力发电给蓄电池充电,为路灯提供电能．用光敏电阻作为传感器控制路灯电路的开关,实现自动控制．光敏电阻的阻值随照射光的强弱而变化,作为简化模型,可以近似认为,照射光较强(如白天)时电阻几乎为0；照射光较弱(如黑天)时电阻接近于无穷大．利用光敏电阻作为传感器,借助电磁开关,可以实现路灯自动在白天关闭,黑天打开．电磁开关的内部结构如图所示.1、2两接线柱之间是励磁线圈,3、4两接线柱分别与弹簧片和触点连接．当励磁线圈中电流大于50 mA时,电磁铁吸合铁片,弹簧片和触点分离,3、4断开；电流小于50 mA时,3、4接通．励磁线圈中允许通过的最大电流为100 mA.(1)利用以下器材设计一个自动控制路灯的电路,画出电路原理图．光敏电阻R1,符号灯泡L,额定功率40 W,额定电压36 V,符号保护电阻R2,符号电磁开关,符号蓄电池E,电压36 V,内阻很小；开关S,导线若干．(2)回答下列问题：①如果励磁线圈的电阻为200 Ω,励磁线圈允许加的最大电压为________V,保护电阻R2的阻值范围是________Ω.②在有些应用电磁开关的场合,为了安全,往往需要在电磁铁吸合铁片时,接线柱3、4之间从断开变为接通．为此,电磁开关内部结构应如何改造？请结合本题中电磁开关内部结构图说明．③任意举出一个其他的电磁铁应用的例子．解析：(1)解析过程略．(2)①U m＝I m R＝100×10－3×200 V＝20 V；E＝I(R2＋R),其中50 mA＜I≤100 mA,故R2在160～520 Ω之间．②解析见答案．答案：(1)电路原理图如图所示(2)①20 160～520②把触点从弹簧片右侧移到弹簧片左侧,保证当磁铁吸合铁片时,3、4之间接通；不吸合时,3、4之间断开．③电磁起重机．。

3实验：传感器的应用[学习目标] 1.识别逻辑集成电路块、集成电路实验板，通过练习电子电路的组装，获得对自动控制电路设计的感性认识.2.了解光控开关电路及控制原理，会组装光控开关.3.了解温度报警器及控制原理，会组装温度报警器．[知识探究]一、实验原理和方法1．光控开关(1)电路如图6-3-1所示．图6-3-1(2)斯密特触发器的工作原理：斯密特触发器是一个性能特殊的非门电路，当加在它的输入端A的电压逐渐上升到某个值(1.6 V)时，输出端Y会突然从高电平跳到低电平(0.25 V)，而当输入端A的电压下降到另一个值的时候(0.8 V)，Y会从低电平跳到高电平(3.4 V)．(3)光控开关的工作原理：白天，光照强度较大，光敏电阻R G阻值较小，加在斯密特触发器输入端A的电压较低，则输出端Y输出高电平，发光二极管LED不导通；当天暗到一定程度时，R G阻值增大到一定值，斯密特触发器的输入端A 的电压上升到1.6 V，输出端Y突然从高电平跳到低电平，则发光二极管LED 导通发光(相当于路灯)，这样就达到了使路灯天明自动熄灭，天暗自动开启的目的．2．温度报警器(1)电路如图6-3-2所示．图6-3-2(2)工作原理：常温下，调节R1的阻值使斯密特触发器输入端A处于低电平，则输出端Y处于高电平，无电流通过蜂鸣器，蜂鸣器不发声；当温度升高时，热敏电阻R T阻值减小，斯密特触发器输入端A的电压升高，当达到某一值(高电平)时，其输出端Y由高电平跳到低电平，蜂鸣器通电，从而发出报警声．R1的阻值不同，则报警温度不同，可以通过调节R1来调节蜂鸣器的灵敏度．二、实验器材1．光控开关实验斯密特触发器、发光二极管、二极管、继电器、灯泡(6 V,0.3 A)、可变电阻R1(最大阻值51 kΩ)、电阻R2(330 Ω)、光敏电阻、集成电路实验板、直流电源(5 V)、导线若干、黑纸．2．温度报警器实验斯密特触发器、蜂鸣器、热敏电阻、可变电阻R1(最大阻值1 kΩ)、集成电路实验板、直流电源(5 V)、导线若干、烧杯(盛有热水)．三、实验步骤1．光控开关(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，调节电阻R1，使发光二极管或灯泡在普通光照条件下不亮．(4)用黑纸逐渐遮住光敏电阻，观察发光二极管或灯泡的状态．(5)逐渐撤掉黑纸，观察发光二极管或灯泡的状态．2．温度报警器(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，调节电阻R1，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．(5)将热敏电阻从热水中取出，注意蜂鸣器是否发声．四、注意事项1．安装前，对器材进行测试，确保各元件性能良好后，再进行安装．2．光控开关实验中，二极管连入电路的极性不能反接，否则继电器不能正常工作．3．光控开关实验中要想天更暗时“路灯”才会亮，应该把R1的阻值调大些．4．温度报警器实验中，要使蜂鸣器在更低的温度时报警，应该把R1的阻值调大些．[典例剖析]如图6-3-3是用斯密特触发器控制某宿舍楼道内灯的示意图，试说明其工作原理．图6-3-3【解析】天较亮时，光敏电阻R G阻值较小，斯密特触发器输入端A电势较低，则输出端Y输出高电平，线圈中无电流，工作电路不通；天较暗时，光敏电阻R G电阻增大，斯密特触发器输入端A电势升高，当升高到一定值，输出端Y由高电平突然跳到低电平，有电流通过线圈A，电磁继电器工作，接通工作电路，使路灯自动开启；天明后，R G阻值减小，斯密特触发器输入端A电势逐渐降低，降到一定值，输出端Y突然由低电平跳到高电平，则线圈A不再有电流，则电磁继电器自动切断工作电路的电源，路灯熄灭．【答案】见解析现有热敏电阻、电炉丝、电源、电磁继电器、滑动变阻器、开关和导线若干，如图6-3-4所示，试设计一个温控电路，要求温度低于某一温度时，电炉丝自动通电供热，超过某一温度又可以自动断电，画出电路图并说明工作过程．图6-3-4【解析】热敏电阻R T与滑动变阻器及电磁继电器构成低压控制电路．电路图如图所示当温度低于某一值时，热敏电阻的阻值很大，流过电磁继电器的电流很小，继电器无法吸引衔铁P，K处接通，电炉丝处于加热状态；当温度高于某一值时，热敏电阻的阻值变得很小，通过电磁继电器的电流较大，继电器吸引衔铁P，K处断开，电炉丝停止加热．【答案】见解析为了节能和环保，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，照度单位为lx)．某光敏电阻R P在不同照度下的阻值如下表：(1)线，并说明阻值随照度变化的特点．甲乙图6-3-5(2)如图乙所示，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R P(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：R 1＝10 kΩ，R 2＝20 kΩ，R 3＝40 kΩ(限选其中之一并在图中标出)； 开关S 及导线若干．【解析】 (1)如图甲所示，光敏电阻的阻值随光的照度的增大非线性减小．(2)电路原理图如图乙所示，根据串联电阻的正比分压关系，E ＝3 V ，当照度降低至1.0 lx 时，由图线知，此时光敏电阻R P ＝20 kΩ，U R P ＝2 V ，串联电阻分压U R ＝1 V ，由U R P U R＝R P R ＝2得R ＝R P 2＝10 kΩ，故选定值电阻R 1. 【答案】 见解析[当 堂 达 标·固 双 基]1．如图6-3-6所示，将一光敏电阻连入多用电表两表笔上，将多用电表的选择开关置于欧姆挡，用光照射光敏电阻时表针的偏角为θ，现用手掌挡住部分光线，表针的偏角变为θ′，则可判断( )A ．θ′＝θB ．θ′＜θC ．θ′＞θD ．不能确定θ和θ′的关系图6-3-6【解析】 光敏电阻的阻值随光照强度的增强而减小，开始时有光照射，光敏电阻的阻值较小，当手掌挡住部分光线时，光敏电阻的阻值增大，因为欧姆表的零刻度在表盘的右侧，所以欧姆表测电阻时，阻值越大，指针偏角越小，所以选项B正确．【答案】 B2．(多选)如图6-3-7是温度报警器电路示意图，下列关于此电路的分析正确的是()A．当R T的温度升高时，R T减小，A端电势降低，Y端电势升高，蜂鸣器会发出报警声B．当R T的温度升高时，R T减小，A端电势升高，Y端电势降低，蜂鸣器会发出报警声C．当增大R1时，A端电势升高，Y端电势降低，蜂鸣器会发出报警声D．当增大R1时，A端电势降低，Y端电势升高，蜂鸣器会发出报警声图6-3-7【解析】由于温度升高时，R T变小，A端电势升高而Y端电势降低，蜂鸣器发声报警，故B项正确，A项错误；又由于R T与R1是串联关系，当R1增大时，A端电势升高而Y端电势降低，蜂鸣器会发声报警，故C项正确，D项错误．【答案】BC3．如图6-3-8所示，当光敏电阻R G受到光照时，阻值________，非门输入端A 出现________电平，输出端Y出现________电平，发光二极管LED________发光，当把光遮住时，R G阻值增大，输入端A出现________电平，Y端是________电平，二极管________发光，达到路灯白天不亮晚上亮的目的.【导学号：57272145】图6-3-8【解析】光敏电阻R G受到光照时阻值减小，它分得的电压也减小，所以A点的电势降低而出现低电平，则在非门电路的输出端出现高电平，发光二极管LED 截止而不发光；光敏电阻R G受不到光照时阻值增大，它分得的电压也增大，所以A点的电势升高而出现高电平，则在非门电路的输出端出现低电平，发光二极管LED导通而发光，从而达到路灯白天不亮晚上亮的目的．【答案】减小或降低低高不能高低能4．目前有些居民区内楼道灯的控制，使用的是一种延时开关．该延时开关的简化原理图如图6-3-9所示．图中D是红色发光二极管(只要有很小的电流通过就能使其发出红色亮光)，R为限流电阻，K为按钮式开关，虚线框内S表示延时开关电路，当K按下接通电路瞬间，延时开关触发，相当于S闭合．这时释放K后，延时开关S约在1分钟后断开，电灯熄灭．根据上述信息和电原理图，我们可推断：按钮开关K按下前，发光二极管是________(选填“发光的”或“熄灭的”)，按钮开关K按下再释放后，电灯L发光持续时间约________分钟，这一过程中发光二极管是________(选填“发光的”或“熄灭的”)．限流电阻R的阻值和灯丝电阻R L相比，应满足R________R L的条件．图6-3-9【解析】开关K按下前，二极管、灯泡、电阻R、电源组成串联电路，所以二极管是发光的．按钮开关K按下再释放后，由于延时开关的作用，灯L发光时间为1分钟，此时二极管被短路，所以二极管是熄灭的．【答案】发光的1熄灭的≫5．如图6-3-10所示是热水器的恒温集成电路，R0是热敏电阻，温度较低时其阻值很大，温度较高时阻值很小．如果热水器中没有水或水温较高时，继电器会放开簧片，发热器断路，反之会吸住簧片接通发热器．如果热水器中没有水时，电路中BC部分就处于________(选填“断路”或“短路”)状态，则在电路图的虚线框内的门电路应是________门，当温度较低时，门电路的输入端A是________(选填“高”或“低”)电势.图6-3-10【解析】热水器中没有水，BC部分相当于断路．热水器中没有水或水温较高时，继电器都能使发热器断路，故可判断虚线框内应是“与”门，当温度较低时，R0阻值较大，故门电路输入端A是高电势．【答案】断路与高6．传感器担负着信息的采集任务，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，其阻值随温度变化的图线如图6-3-11甲所示，图乙是由热敏电阻R t作为传感器制作的简单自动报警器的线路图，问：图6-3-11(1)为了使温度过高时报警铃响，c应接在________(选填“a”或“b”)点；(2)若使启动报警的温度提高些，应将滑动变阻器滑片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，则造成工作电路实际不能工作的原因可能是____________________________________________________________________________________________________________. 【解析】(1)由图甲可知当温度升高时R t的阻值减小，通过线圈的电流变大，对衔铁的引力变大，可与a点接触，欲使报警器报警，c应接在a点．(2)若使启动报警的温度提高些，可使电路的相对电流减小一些，以使得热敏电阻R t的阻值减小得更大一些，所以将滑动变阻器滑片P向左移动，增大滑动变阻器接入电路的阻值．(3)在调试报警器达最低报警温度时，无论如何调节滑动变阻器滑片P都不能使报警器工作，可能是通过线圈的电流太小或线圈匝数太少，对衔铁的引力较小，也可能是弹簧的弹力较大，线圈的磁力不能将衔铁吸引到和a接触的状态，还可能是乙图电源电压太低．【答案】(1)a(2)左(3)可能是乙图中的电源电压太低或电流太小或继电器线圈匝数太少或弹簧劲度系数太大7．某实验小组探究一种热敏电阻的温度特性．现有器材：直流恒流电源(在正常工作状态下输出的电流恒定)、电压表、待测热敏电阻、保温容器、温度计、开关和导线等．(1)若用上述器材测量热敏电阻的阻值随温度变化的特性，请你在如图6-2-12所示的实物图上连线．图6-2-12(2)实验的主要步骤：①正确连接电路，在保温容器中注入适量冷水，接通电源，调节并记录电源输出的电流值．②在保温容器中添加少量热水，待温度稳定后，闭合开关，________，________，断开开关．③重复第②步操作若干次，测得多组数据．(3)实验小组算得该热敏电阻在不同温度下的阻值，并据此绘得如图6-3-13所示的R-t关系图线，请根据图线写出该热敏电阻的R-t关系式：R＝______＋______t(Ω)．(保留三位有效数字)【导学号：57272146】图6-3-13【解析】 (1)实物连线如图．(2)改变温度后，热敏电阻阻值改变，电压表示数改变．(3)从图线知R 与t 呈线性关系，且纵轴上截距(当t ＝0 ℃时)R ＝100 Ω；图线斜率k ＝ΔR Δt ＝0.390，所以R ＝100＋0.390t (Ω)．【答案】 (1)实物连线图见解析 (2)记录温度计数值 记录电压表数值 (3)100 0.390情感语录1.爱情合适就好，不要委屈将就，只要随意，彼此之间不要太大压力2.时间会把最正确的人带到你身边，在此之前，你要做的，是好好的照顾自己3.女人的眼泪是最无用的液体，但你让女人流泪说明你很无用4.总有一天，你会遇上那个人，陪你看日出，直到你的人生落幕5.最美的感动是我以为人去楼空的时候你依然在6.我莫名其妙的地笑了，原来只因为想到了你7.会离开的都是废品，能抢走的都是垃圾8.其实你不知道，如果可以，我愿意把整颗心都刻满你的名字9.女人谁不愿意青春永驻，但我愿意用来换一个疼我的你10.我们和好吧，我想和你拌嘴吵架，想闹小脾气，想为了你哭鼻子，我想你了11.如此情深，却难以启齿。

课时作业14实验：传感器的应用一、单项选择题1．街道旁的路灯，海里的船标都要求在夜晚亮，白天熄，利用半导体的电学特性制成了自动点亮、熄灭的装置，实行了自动控制，这是利用半导体的(B)A．压敏性B．光敏性C．热敏性D．三种特性都利用解析：白天和夜晚的区别是白天有太阳光照射，光线强，晚上没有阳光，光线弱，利用光敏元件就可以实现自动控制路灯等的亮灭，故选项B正确．2．如图所示为小型电磁继电器的构造示意图，其中L为含铁芯的线圈，P为可绕O点转动的铁片，K为弹簧，S为一对触头，A、B、C、D为四个接线柱．电磁继电器与传感器配合，可完成自动控制的要求．其工作方式是(A)A．A与B接信号电压，C与D可跟被控电路串联B．A与B接信号电压，C与D可跟被控电路并联C．C与D接信号电压，A与B可跟被控电路串联D．C与D接信号电压，A与B可跟被控电路并联解析：由图可知，A、B是电磁继电器线圈，所以，A、B应接信号电压，线圈随信号电压变化使电磁继电器的吸引力变化，从而使C、D接通或断开，进而起到控制作用，故A选项正确．3．传感器可将非电学量转化为电学量，起自动控制作用，如计算机鼠标中有位移传感器，电饭煲中有温度传感器，电视机、录像机、影碟机、空调机中有光电传感器……，演示位移传感器的工作原理如图所示，物体M在导轨上平移时，带动滑动变阻器的滑动触头滑动，通过电压表显示的数据，来反映物体位移的大小，假设电压表是理想的，则下列说法正确的是(B)A．物体M运动时，电源内的电流会发生变化B．物体M运动时，电压表的示数会发生变化C．物体M不动时，电路中没有电流D．物体M不动时，电压表没有示数解析：由于电压表是理想的，因此滑片P移动时，不改变闭合电路的电阻，电源内的电流不发生变化，即电流恒定，A、C错误；物体M运动时，电压表所测电压是变化的，M不动时，电压表示数恒定，B正确，D错误．4．如图所示是测定位移s的电容式传感器，其工作原理是哪个量的变化，造成其电容的变化(A)A．电介质进入极板的长度B．两极板间距C．两极板正对面积D．电介质的种类解析：由原理图可知，要测定的位移s发生变化，则电介质进入极板的长度发生变化，从而引起电容的变化，而两极板间距、正对面积及电介质种类均未变化，所以正确答案为A.5．将如图所示装置安装在沿直轨道运动的火车车厢中，使杆沿轨道方向固定，就可以对火车运动的加速度进行检测．闭合开关S，当系统静止时，穿在光滑绝缘杆上的小球停在O点，固定在小球上的变阻器滑片停在变阻器BC的正中央，此时，电压表指针指在表盘刻度中央．当火车在水平方向有加速度时，小球在光滑绝缘杆上移动，滑片P随之在变阻器上移动，电压表指针发生偏转．已知，当火车向左加速运动时，电压表的指针向右偏．则(A)A．电压表指针向左偏，说明火车可能在向右做加速运动B．电压表指针向右偏，说明火车可能在向右做加速运动C．电压表指针向左偏，说明火车可能在向右做减速运动D．电压表指针向左偏，说明火车可能在向左做加速运动解析：因为当火车向左加速运动时，有向左的加速度，弹簧处于伸长状态，滑片P靠近变阻器C端，电压表的指针向右偏．所以，当滑片P靠近变阻器B端时，电压表的指针将向左偏，此时，弹簧将处于压缩状态，火车具有向右的加速度，火车可能在向右做加速运动，也可能在向左做减速运动，选项A正确，C、D错误；同理可知B错误．二、多项选择题6．关于传感器的作用，下列说法正确的有(BC)A．通常的传感器可以直接用来进行自动控制B．传感器可以用来采集信息C．传感器可以将感受到的一些信号转换为电学量D．传感器可以将所有感受到的信号都转换为电学量解析：传感器是将感受到的非电学量转化为电学量的仪器，不同的传感器感受不同的信号，B、C对．7．如图所示，在电路中接一段钨丝(从旧白炽灯中取出)，闭合开关，灯泡正常发光，当用打火机给钨丝加热时灯泡亮度明显变暗，根据钨丝的上述特性，可用钨丝来制作一个温度传感器，下面的说法中正确的是(BC)A．该传感器利用了钨丝的化学性质B．该传感器利用了钨丝电阻随温度变化而变化的特性C．该传感器能够把热学量(温度)转换为电学量(电阻)D．该传感器能够把电学量(电阻)转换为热学量(温度)解析：由题目中的实验现象可知钨丝的电阻随温度的升高而增大，随温度的降低而减小，利用该特性可以制成温度传感器，传感器能够把温度这个热学量转换为电阻这个电学量，B、C对，A、D错．8．全自动洗衣机中的排水阀是由程序控制其动作的，当进行排水和脱水工作时，控制铁芯1的线圈通电，使铁芯2运动，从而牵引排水阀的阀门，排除污水，如图所示．以下说法正确的是(BD)A．若输入的控制电流由a流入，由b流出，则铁芯2中A端为N极，B端为S极B．若输入的控制电流由a流入，由b流出，则铁芯2中A端为S极，B端为N极C．若a、b处输入交变电流，铁芯2仍不能被吸入线圈中D．若a、b处输入交变电流，铁芯2仍能被吸入线圈中解析：若输入控制电流由a流入，由b流出，则铁芯1左端为N 极，右端为S极，它将使铁芯2磁化，A端为S极，B端为N极，并吸入线圈中，若a、b处输入交变电流，铁芯2仍能被吸入线圈中，故选B、D.三、非选择题9．目前有些居民区内楼道灯的控制，使用的是一种延时开关．该延时开关的简化原理如图所示．图中D是红色发光二极管(只要有很小的电流通过就能使其发出红色亮光)，R为限流电阻，K为控钮式开关，虚线框内S表示延时开关电路，当按下K接通电路瞬间，延时开关触发，相当于S闭合．这时释放K后，延时开关S约在1min 后断开，电灯熄灭．根据上述信息和原理图，我们可推断：按钮开关K按下前，发光二极管是发光的(填“发光的”或“熄灭的”)，按钮开关K按下再释放后，电灯L发光持续时间约1min.这一过程中发光二极管是熄灭的．限流电阻R的阻值和灯丝电阻R L 相比，应满足R≫R L的条件．解析：开关K按下前，S为断开，有电流经过发光二极管，故发光二极管是发光的．当按下开关K后，延时开关S闭合，二极管和K被短路，二极管不发光，由于延时开关S约1min后断开，故电灯L能持续发光1min，由于R为限流电阻，且二极管只要有很小的电流通过就能发光，故应满足R≫R L.10．如图所示展示了某城市的路灯自动控制电路．路灯要求在白天自动熄灭，而晚上自动开启．试用你学过的有关传感器的知识解释这个电路的自动控制原理．答案：见解析解析：当天亮时，光线照到光敏电阻，其阻值迅速变小，控制电路的电流增大，使电磁铁磁性增强，将衔铁吸引下来，触点断开，路灯熄灭．当夜晚降临，光线变暗，光敏电阻阻值迅速增大，控制回路电流变小，弹簧将衔铁拉起，触点接通，路灯点亮．11．气体传感器利用物质的化学反应将某种气体的浓度转换成电信号输出，如图所示，B为将可燃气体或有毒气体浓度(CO，CH4瓦斯煤气)转换为电信号的传感器，简称电子鼻，根据如下材料，U＝220V电源、M排风扇、G继电器、A控制电源、S控制开关．请设计一个家用自动排烟电路，并在图中完成连线图．答案：如图所示解析：电磁继电器起开关作用，所以电池组、开关和电磁继电器应组成一个电路，另一个是由排风扇和高压电源组成的电路．。

学案5 实验：传感器的应用1．斯密特触发器的特点：当输入端电压逐渐上升到某一个值(1.6 V)时，输出端会突然从________跳到____________，当输入端电压下降到另一个值(0.8 V)时，输出端会从________跳到__________．2．下列说法中正确的是( )A．电饭锅中的敏感元件是光敏电阻B．测温仪中测温元件可以是热敏电阻C．机械式鼠标中的传感器接收到连续的红外线，输出不连续的电脉冲D．火灾报警器中的光传感器在没有烟雾时呈现低电阻状态，有烟雾时呈现高电阻状态3．某市为了节约能源，合理适时地使用路灯，要求夜晚亮、白天熄，利用半导体的某种特性制成自动点亮、熄灭的装置，实现了自动控制．这是利用半导体的( )A．压敏性 B．光敏性C．热敏性 D．三种特性都利用了知识点传感器的应用实验1．如图1所示的光控电路用发光二极管LED模拟路灯，RG为光敏电阻．A为斯密特触发器输入端，在天黑时路灯(发光二极管)会点亮．下列说法正确的是( )图1A．天黑时，Y处于高电平B．天黑时，Y处于低电平C．当R1调大时，天更暗时，灯(发光二极管)点亮D．当R1调大时，天较亮时，灯(发光二极管)就能点亮2．如图2是温度报警器电路示意图，下列关于此电路的分析正确的是( )图2A．当R T的温度升高时，R T减小，A端电势降低，Y端电势升高，蜂鸣器会发出报警声B．当R T的温度升高时，R T减小，A端电势升高，Y端电势降低，蜂鸣器会发出报警声C．当增大R1时，A端电势升高，Y端电势降低，蜂鸣器会发出报警声D．当增大R1时，A端电势降低，Y端电势升高，蜂鸣器会发出报警声自动控制电路的分析及设计技巧3．自己设计一个以热敏电阻为传感器的简易自动报警器，当温度过高时，小灯泡亮或响铃报警．所用的实验器材可能有电磁继电器、电铃、小灯泡、热敏电阻、干电池、滑动变阻器、开关．4．已知光敏电阻随入射光的增强，其电阻值减小，请利用图3所示器材设计一个路灯自动控制电路．图31．如图4所示为一个逻辑电平检测电路，A与被测点相接，则( )A．A为低电平， LED发光B．A为高电平，LED发光C．A为低电平，LED不发光D．A为高电平，LED不发光图42．如图5所示，将一光敏电阻连入多用电表两表笔上，将多用电表的选择开关置于欧姆挡，用光照射光敏电阻时表针的偏角为θ，现用手掌挡住部分光线，表针的偏角变为θ′，则可判断( )图5A．θ′＝θB．θ′<θC．θ′>θD．不能确定θ和θ′的关系3．某小型电磁继电器，其中L为含铁芯的线圈．P为可绕O点转动的铁片，K为弹簧，S为一对触头，A、B、C、D为四个接线柱．电磁继电器与传感器配合，可完成自动控制的要求如图6所示．其工作方式是( )图6A．A与B接信号电压，C与D跟被控电路串联B．A与B接信号电压，C与D跟被控电路并联C．C与D接信号电压，A与B跟被控电路串联D．C与D接信号电压，A与B跟被控电路并联4. 演示位移传感器的工作原理如图7所示，物体M在导轨上平移时，带动滑动变阻器的金属滑杆P，通过电压表显示的数据来反映物体位移的大小x.假设电压表是理想电压表，则下列说法正确的是( )图7A．物体M运动时，电源内的电流会发生变化B．物体M运动时，电压表的示数会发生变化C．物体M不动时，电路中没有电流D．物体M不动时，电压表没有示数5．如图8所示是电阻式温度计，一般是利用金属铂制作的，已知铂丝的电阻随温度的变化情况，测出铂丝的电阻就可以知道其温度．这实际上是一个传感器，它是将________转化为__________来进行测量的．图86．说明下列各种场合分别选用的传感器(1)普通电冰箱中的自动温度控制电路是________．(2)马路两侧的路灯控制电路是________．(3)气垫导轨上用的光电门是________．(4)楼梯灯控制电路是________．(5)宾馆的自动门是________．(6)话筒是________．(7)非接触式体温计是________．(8)遥控电视机的接收器是________．7．一路灯控制装置如图9所示，R G为光敏电阻，光照射R G时，R G变小．白天时，继电器J两端电压是较大还是较小？要使路灯比平时早一些时间亮起来，应如何调节R1?图9高考理综物理模拟试卷注意事项：1. 答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。

1．(对应要点一)有一种在光照或温度升高时排气扇都能启动的自动控制装置，下列说法正确的是( )A ．两个传感器都是光电传感器B ．两个传感器分别是光电传感器和温度传感器C ．两个传感器可能分别是温度传感器、电容式传感器D ．只有光照和温度都适合时排气扇才能工作解析：题中提到有光照或温度升高时排气扇都能自动控制，由此可见两个传感器一个是光电传感器，一个是温度传感器，而且排气扇自动工作只需光照和温度一个满足条件即可，A 、C 、D 错，B 对。

答案：B2．(对应要点一)每当地震发生后，各路救援人员及时深入灾区，与死神抢时间，争分夺秒抢救被埋人员，有些救援队借助“生命探测仪”可以发现深埋在废墟中的伤员，根据所学知识，你认为“生命探测仪”可能用到了( )A ．红外线传感器B ．压力传感器C ．振动传感器D ．电容传感器解析：伤员被深埋在废墟中，借助红外线传感器，可以感知人与周围环境的差别，且伤员与尸体的温度不同，借助探测仪可以探测到活着的被困人员。

答案：A3．(对应要点二)如图6－2－7所示是电容式话筒的示意图，它是利用电容制作的传感器。

话筒的振动膜前面镀有薄薄的金属层，膜后距膜几十微米处有一金属板，振动膜上的金属层和这个金属板构成电容器的两极。

在两极间加一电压U ，人对着话筒说话时，振动膜前后振动，使电容发生变化，导致话筒所在电路中的其它量发生变化，使声音信号被话筒转 图6－2－7化为电信号。

其中导致电容变化的原因可能是电容器两板间的( )A ．距离变化B ．正对面积变化C ．介质变化D ．电压变化解析：话筒中金属膜与金属板构成平行板电容器，当讲话时，振动膜的振动相当于两极板间的距离发生变化，由平行板电容器C ＝Q U ＝εr S 4πkd可知当d 发生变化时，引起电信号的变化，则A 正确。

答案：A4．(对应要点二)如图6－2－8所示，是自动水位报警器的示意图，其中继电器的线圈通过电流时，磁铁吸引衔铁1，使它与触头3断开，与触头2接触。

1.如图1所示为一种自动跳闸的闸刀开关，O是转动轴，A是绝缘手柄，C是闸刀卡口，M、N接电源线，闸刀处于垂直纸面向里、磁感应强度B＝1 T的匀强磁场中，CO间距离为10 cm。

当磁场力为0.2 N时，闸刀开关会自动跳开。

则要使闸刀开关能跳开，CO中通过的电流的图1大小和方向为( )A．电流方向C→O B．电流方向O→CC．电流大小为1 AD．电流大小为0.5 A解析：根据左手定则，电流方向O→C，故A错B对，由F＝BIL得I＝FBL＝2 A，故C、D错。

答案：B2.如图2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，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图2C．电吉他是声音传感器D．弦改用尼龙材料原理不变解析：由电吉他发声原理可知是将声音变化转变为电流的变化，C对，A、B、D错。

答案：C3．许多楼道照明灯具有这样的功能：天黑时，出现声音它就开启，而在白天，即使有声音它也没有反应。

它的控制电路中可能接入的传感器是( )A．温度传感器B．光电传感器C．声音传感器D．热电传感器解析：温度传感器是指将温度信号转换为电信号的一类传感器；光电传感器是指将光信号转换为电信号的一类传感器；声音传感器是指将声音信号转换为电信号的一类传感器；热电传感器是指将温度信号转换为电信号的一类传感器。

根据题意，楼道照明灯由两种装置控制，一是与光有关，二是与声音有关，故本题正确选项为B、C。

答案：BC4．压敏电阻的阻值随所受压力的增大而减小，有位同学利用压敏电阻设计了判断小车运动状态的装置，某工作原理如图3甲所示，将压敏电阻和一块挡板固定在绝缘小车上，中间放置一个绝缘重球。

小车向右做直线运动过程中，电流表示数的变化规律如图乙所示，下列判断正确的是( )图3A．从t1到t2时间内，小车做匀速直线运动B．从t1到t2时间内，小车做匀加速直线运动C．从t2到t3时间内，小车做匀速直线运动D．从t2到t3时间内，小车做匀加速直线运动解析：在0～t1内，电流I恒定，压敏电阻阻值不变，由小球的受力不变可知，小车可能做匀速或匀加速直线运动；在t1～t2内，电流I变大，压敏电阻阻值变小，压力变大，小车做变加速运动，A、B皆错。

第六章第2节一、选择题1．(多选)许多楼道照明灯具有这样的功能：天黑时，出现声音它就开启，而在白天，即使有声音它也没有反应。

它的控制电路中可能接入的传感器是()A．温度传感器B．光电传感器C．声音传感器D．热电传感器答案BC解析温度传感器是指将温度信号转换为电信号的一类传感器；光电传感器是指将光信号转换为电信号的一类传感器；声音传感器是指将声音信号转换为电信号的一类传感器；热电传感器是指将温度信号转换为电信号的一类传感器。

根据题意，楼道照明灯由两种装置控制，一是与光有关，二是与声音有关，故本题正确选项为B、C。

2．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，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答案 C解析由电吉他发声原理可知是将声音变化转变为电流的变化，C对，A、B、D错。

3．在防治“非典”期间，在机场、车站等交通出入口，使用了红外线热像仪，红外线热像仪通过红外线遥感，可检测出经过它时的发热病人，从而可以有效控制疫情的传播。

关于红外线热像仪，下列说法正确的是()A．选择红外线进行检测，主要是因为红外线光子能量小，可以节约能量B．红外线热像仪通过发射红外线照射人体来检测C．红外线热像仪同时还具有杀菌作用D．一切物体都能发射红外线，而且物体在不同温度下发射的红外线的频率和强度不同答案 D解析红外线热像仪是根据物体发射的红外线的频率和强度不同而工作的，故D正确。

4．小强用恒温箱进行实验时，发现恒温箱的温度持续升高，无法自动控制。

经检查，恒温箱的控制器没有故障。

参照下图，下列对故障判断正确的是()A．只可能是热敏电阻出现故障B．只可能是温度设定装置出现故障C．热敏电阻和温度设定装置都可能出现故障D．可能是加热器出现故障答案 C解析由恒温箱原理图可知，若热敏电阻出现故障或温度设定出现故障都会向控制器传递错误信息，导致控制器发出错误指令，故C正确，A、B错误。

6.3 实验：传感器的应用
一、单项选择题
1．测温仪使用的是()
A．光传感器 B．红外线传感器
C．温度传感器D．超声波传感器
2．下列电器中没有用到温度传感器的是()
A．冰箱B．电视机C．电饭煲D．微波炉
3．以下说法正确的是()
A．传感器感受的是电学量，而输出的大多是非电学量
B．热敏电阻随着温度的升高电阻增大
C．压力传感器把电信号转变为压力的传感器
D．温度传感器把温度的高低转变成电信号
4．自动门、生命探测器、家电遥控系统、防盗防火报警都使用了()
A．温度传感器B．生物传感器
C．光传感器D．压力传感器
二、双项选择题
5．下列说法正确的是()
A．应变式力传感器可以测重力，也可以用来测牵引力
B．电子秤的核心元件是应变片，它多用金属材料制成，是一种敏感元件
C．应变片能把力学量——物体形变转换为电学量——电压
D．所有电子秤都应用了应变式力传感器
6．下列说法正确的是()
A．电熨斗能自动控制温度主要利用了双金属片，两片金属的膨胀系数相同B．常温下，上下触点是接触的；温度过高时，双金属片发生弯曲使上下触点分开C．需要较高温度熨烫时，要调节温度旋钮，使升降螺丝下移并推动弹性铜片下移D．电熨斗中的双金属片是一种半导体材料
——★参考答案★——
1.C
2.B
3.D
4.C
5.AC
6.BC。

1．关于传感器的作用，下列说法正确的有()
A．通常的传感器可以直接用来进行自动控制
B．传感器可以用来采集信息
C．传感器可以将感受到的一些信号转换为电学量
D．传感器可以将所有感受到的信号都转换为电学量
答案：BC
解析：传感器是将感受到的非电学量转换为电学量的仪器，不同的传感器感受不同的信号，B、C对．
2．关于电子秤中应变式力传感器的说法正确的是()
A．应变片是由导体材料制成
B．当应变片的表面拉伸时，其电阻变大；反之，变小
C．传感器输出的是应变片上的电压
D．外力越大，输出的电压差值也越大
答案：BD
解析：应变片多用半导体材料制成，故选项A错．传感器输出的是上、下两应变片的电压差，并且随着外力的增大，输出的电压差值也就越大，故C错，D对．3．下列说法中正确的是()
A．电饭锅中的敏感元件是光敏电阻
B．测温仪中测温元件可以是热敏电阻
C．机械式鼠标中的传感器接收到连续的红外线，输出不连续的电脉冲
D．火灾报警器中的光传感器在没有烟雾时呈现低电阻状态，有烟雾时呈现出高电阻状态
答案：B
解析：电饭锅中的敏感元件是感温铁氧体，A错误；机械式鼠标中的传感器接收断续的红外线脉冲，输出相应的电脉冲信号，C错误；火灾报警器中的光传感器在没有烟雾时呈现高电阻状态，有烟雾时呈现低电阻状态，D错误．
4．为随时发现大坝内的裂痕等安全隐患，在修建三峡大坝时，应在坝内埋入以下哪一种传感器()
A．温度传感器B．位移传感器
C．光纤传感器D．湿度传感器
答案：C。

3 实验：传感器的应用记一记实验：传感器的应用知识体系传感器的应用实例⎩⎪⎨⎪⎧ 光控开关温度报警器2个实例——光控开关和温度报警器1个集成块——斯密特触发器辨一辨1.斯密特触发器中有多个非门电路( √ )2．调节电路中的电阻对“路灯”的点亮时间不会产生影响(×)想一想1.了解斯密特触发器的性能提示：当输入端电压逐渐上升到某一个值(1.6 V)时，输出端会突然从高电平跳到低电平(0.25 V)，当输入端电压下降到另一个值(0.8 V)时，输出端会从低电平跳到高电平(3.4 V)．2．光控开关实验中，二极管连入电路的极性可任意，不用区分其极性中，对吗？提示：不对．二极管的极性不能反接，否则继电器不能正常工作．思考感悟：练一练1.(多选)如图所示为一个逻辑电平检测电路，A 与被测点相接，则( )A ．A 为低电平，LED 发光B ．A 为高电平，LED 发光C ．A 为低电平，LED 不发光D．A为高电平，LED不发光解析：A为低电平时，Y为高电平，LED的电压小，不发光；A为高电平时，Y为低电平，LED的电压大，发光，故B、C两项正确．答案：BC2．(多选)如图是温度报警器电路示意图，下列关于此电路的分析正确的是()A．当R T的温度升高时，R T减小，A端电势降低，Y端电势升高，蜂鸣器会发出报警声B．当R T的温度升高时，R T减小，A端电势升高，Y端电势降低，蜂鸣器会发出报警声C．当增大R1时，A端电势升高，Y端电势降低，蜂鸣器会发出报警声D．当增大R1时，A端电势降低，Y端电势升高，蜂鸣器会发出报警声解析：由于温度升高时，R T变小，A端电势升高而Y端电势降低，蜂鸣器发声报警，故B项正确，A项错误；又由于R T与R1是串联关系，当R1增大时，A端电势升高而Y端电势降低，蜂鸣器会发声报警，故C项正确，D项错误．答案：BC3．温度报警器电路如图所示，常温下，调整________的阻值使斯密特触发器的输入端A处于低电平，则输出端Y处于高电平，无电流通过蜂鸣器，蜂鸣器不发声；当温度升高时，热敏电阻R T 阻值________，斯密特触发器的输入端A电势________，当达到某一值(高电平)时，其输出端由高电平跳到低电平，蜂鸣器通电，从而发出报警声．R1的阻值不同，则报警温度不同．解析：常温下，调整R1的阻值使斯密特触发器的输入端A处于低电平，则输出端Y处于高电平，无电流通过蜂鸣器，蜂鸣器不发声；当温度升高时，热敏电阻R T阻值减小，斯密特触发器输入端A电势升高，当达到某一值(高电平)时，其输出端由高电平跳到低电平，蜂鸣器通电，从而发出警报声，R1的阻值不同，报警温度不同．答案：R1减小升高4．如图所示，当光敏电阻R G受到光照时，阻值________，非门输入端A出现________电平，输出端Y出现________电平，发光二极管LED________发光；当把光遮住时，R G阻值增大，输入端A出现________电平，输出端Y是________电平，二极管________发光，达到路灯白天不亮晚上亮的目的．解析：光敏电阻R G受到光照时阻值减小，它分得的电压也减小，所以A点的电势降低而出现低电平，则在非门电路的输出端出现高电平，发光二极管LED截止而不发光；光敏电阻R G受不到光照时阻值增大，它分得的电压也增大，所以A点的电势升高而出现高电平，则在非门电路的输出端出现低电平，发光二极管LED导通而发光，从而达到路灯白天不亮晚上亮的目的．答案：减小或降低低高不能高低能要点一光控开关1.目前有些居民区内楼道灯的控制，使用的是一种延时开关．该延时开关的简化原理图如图所示．图中D是红色发光二极管(只要有很小的电流通过就能使其发出红色亮光)，R为限流电阻，K为按钮式开关，虚线框内S表示延时开关电路，当K按下接通电路瞬间，延时开关触发，相当于S闭合．这时释放K后，延时开关S约在1分钟后断开，电灯熄灭．根据上述信息和电原理图，我们可推断：按钮开关K按下前，发光二极管是________(选填“发光的”或“熄灭的”)，按钮开关K按下再释放后，电灯L发光持续时间约________分钟，这一过程中发光二极管是________(选填“发光的”或“熄灭的”)．限流电阻R的阻值和灯丝电阻R L相比，应满足R________R L的条件．解析：开关K按下前，二极管、灯泡、电阻R、电源组成串联电路，所以二极管是发光的．按钮开关K按下再释放后，由于延时开关的作用，灯L发光时间为1分钟，此时二极管被短路，所以二极管是熄灭的．答案：发光的1熄灭的≫2．光敏电阻在各种自动化装置中有很多应用，其中就可用于街道路灯的自动控制开关，如图所示为模拟电路，其中A为光敏电阻，B为电磁继电器，C为照明电路，D为路灯，请连成正确的电路，达到日出灯熄、日落灯亮的效果．解析：电路连接如图所示．当天亮时，光线照射光敏电阻A，其阻值迅速减小，控制回路电流增大，电磁继电器B工作，吸下衔铁使触点断开，路灯熄灭．当夜晚降临，光线变暗，光敏电阻A 的阻值增大，控制回路电流减小，弹簧将衔铁拉起，触点接通，路灯点亮．答案：见解析图要点二温度报警器3.如图所示是自动水位报警的示意图，其中继电器的线圈通过电流时，磁铁吸引衔铁1，使它与触头3断开，与触头2接触．若要求水位正常时绿灯亮，高出一定水位时红灯亮，现有红、绿灯泡各一个，红灯泡应安在________位置，绿灯泡应安在________位置(选填“A”或“B”)．解析：水位正常时，线圈中没有电流，衔铁1与触头3接触，这时应绿灯亮，所以绿灯泡应安在A位置，当高出一定水位时，线圈中有电流，磁铁吸引衔铁1，使它与触头3断开，与触头2接触，这时应红灯亮，所以红灯泡应安在B位置．答案：B A4．如图所示，是一个火警报警装置的逻辑电路图．R T是一个热敏电阻，低温时电阻值很大，高温时电阻值很小，R是一个阻值较小的分压电阻．(1)要做到低温时电铃不响，火警时产生高温，电铃响起，在图中虚线处应接入怎样的元件？(2)为什么温度高时电铃会被接通？(3)为了提高该电路的灵敏度，即报警温度调得稍低些，R的值应大一些还是小一些？解析：(1)温度较低时R T的阻值很大，R比R T小得多，因此P、X之间电压较大．要求此时电铃不响，表明输出给电铃的电压应该较小，输入与输出相反，可见虚线处元件应是“非”门．(2)高温时R T的阻值减小，P、X之间电压降低，输入低电压时，从“非”门输出的是高电压，电铃响起．(3)由前面分析可知，若R较大，由于它的分压作用，R T两端的电压降低，则外界温度不太高时，就能使P、X之间电压降到低电压输入，电铃就能发声，因此R 较大时，反应较灵敏．答案：见解析基础达标1.如图所示，某小型电磁继电器，其中L为含铁芯的线圈．P 为可绕O点转动的铁片，K为弹簧，S为一对触头，A、B、C、D为四个接线柱．电磁继电器与传感器配合，可完成自动控制的要求，其工作方式是()A．A与B接信号电压，C与D跟被控电路串联B．A与B接信号电压，C与D跟被控电路并联C．C与D接信号电压，A与B跟被控电路串联D．C与D接信号电压，A与B跟被控电路并联解析：A、B接电磁继电器的线圈，所以A、B应接信号电压，线圈电流随信号电压变化使电磁继电器相吸或释放，从而使C、D 接通或断开，进而起到控制作用，故正确答案为A.答案：A2．如图所示是热水器的恒温集成电路，R0是热敏电阻，温度较低时其阻值很大，温度较高时阻值很小．如果热水器中没有水或水温较高时，继电器会放开簧片，发热器断路，反之会吸住簧片接通发热器．如果热水器中没有水时，电路中BC部分就处于________(选填“断路”或“短路”)状态，则在电路图的虚线框内的门电路应是______门，当温度较低时，门电路的输入端A是________(选填“高”或“低”)电势.解析：热水器中没有水，BC部分相当于断路．热水器中没有水或水温较高时，继电器都能使发热器断路，故可判断虚线框内应是“与”门，当温度较低时，R0阻值较大，故门电路输入端A 是高电势．答案：断路与高3．传感器担负着信息的采集任务，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，其阻值随温度变化的图线如图甲所示，图乙是由热敏电阻R t作为传感器制作的简单自动报警器的线路图，问：(1)为了使温度过高时报警铃响，c应接在________(选填“a”或“b”)点；(2)若使启动报警的温度提高些，应将滑动变阻器滑片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，则造成工作电路实际不能工作的原因可能是________________________________________________________ ____________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ____________________.解析：(1)由图甲可知当温度升高时R t的阻值减小，通过线圈的电流变大，对衔铁的引力变大，可与a点接触，欲使报警器报警，c应接在a点．(2)若使启动报警的温度提高些，可使电路的相对电流减小一些，以使得热敏电阻R t的阻值减小得更大一些，所以将滑动变阻器滑片P向左移动，增大滑动变阻器接入电路的阻值．(3)在调试报警器达最低报警温度时，无论如何调节滑动变阻器滑片P都不能使报警器工作，可能是通过线圈的电流太小或线圈匝数太少，对衔铁的引力较小，也可能是弹簧的弹力较大，线圈的磁力不能将衔铁吸引到和a接触的状态，还可能是乙图电源电压太低．答案：(1)a(2)左(3)可能是乙图中的电源电压太低或电流太小或继电器线圈匝数太少或弹簧劲度系数太大4．某实验小组探究一种热敏电阻的温度特性．现有器材：直流恒流电源(在正常工作状态下输出的电流恒定)、电压表、待测热敏电阻、保温容器、温度计、开关和导线等．(1)若用上述器材测量热敏电阻的阻值随温度变化的特性，请你在如图所示的实物图上连线．(2)实验的主要步骤：①正确连接电路，在保温容器中注入适量冷水，接通电源，调节并记录电源输出的电流值．②在保温容器中添加少量热水，待温度稳定后，闭合开关，________，________，断开开关．③重复第②步操作若干次，测得多组数据．(3)实验小组算得该热敏电阻在不同温度下的阻值，并据此绘得如图所示的R-t关系图线，请根据图线写出该热敏电阻的R-t关系式：R＝________＋________t(Ω)．(保留三位有效数字)解析：(1)实物连线如图．(2)改变温度后，热敏电阻阻值改变，电压表示数改变．(3)从图线知R与t呈线性关系，且纵轴上截距(当t＝0 ℃时)R＝100 Ω；图线斜率k＝ΔRΔt＝0.390，所以R＝100＋0.390t(Ω)．答案：(1)实物连线图见解析(2)记录温度计数值记录电压表数值(3)1000.390能力达标5.现有热敏电阻、电炉丝、电源、电磁继电器、滑动变阻器、开关和导线若干，如图所示，试设计一个温控电路，要求温度低于某一温度时，电炉丝自动通电供热，超过某一温度又可以自动断电，画出电路图并说明工作过程．解析：热敏电阻R T与滑动变阻器及电磁继电器构成低压控制电路．电路图如图所示当温度低于某一值时，热敏电阻的阻值很大，流过电磁继电器的电流很小，继电器无法吸引衔铁P，K处接通，电炉丝处于加热状态；当温度高于某一值时，热敏电阻的阻值变得很小，通过电磁继电器的电流较大，继电器吸引衔铁P，K处断开，电炉丝停止加热．答案：见解析6．如图是用斯密特触发器控制某宿舍楼道内灯的示意图，试说明其工作原理．解析：天较亮时，光敏电阻R G阻值较小，斯密特触发器输入端A电势较低，则输出端Y输出高电平，线圈中无电流，工作电路不通；天较暗时，光敏电阻R G电阻增大，斯密特触发器输入端A电势升高，当升高到一定值，输出端Y由高电平突然跳到低电平，有电流通过线圈A，电磁继电器工作，接通工作电路，使路灯自动开启；天明后，R G阻值减小，斯密特触发器输入端A电势逐渐降低，降到一定值，输出端Y突然由低电平跳到高电平，则线圈A不再有电流，则电磁继电器自动切断工作电路的电源，路灯熄灭．答案：见解析。

时间：45分钟一、单项选择题1．关于斯密特触发器的电路工作原理是(C)A．与门电路B．或门电路C．非门电路D．与或门电路解析：因为输入端为高电平时，输出端为低电平；当输入端为低电平时，输出端为高电平，所以斯密特触发器是一个非门电路．二、多项选择题2．如图是温度报警器电路示意图，下列关于此电路的分析正确的是(BC)A．当R T的温度升高时，R T减小，A端电势降低，Y端电势升高，蜂鸣器会发出报警声B．当R T的温度升高时，R T减小，A端电势升高，Y端电势降低，蜂鸣器会发出报警声C．当增大R1时，A端电势升高，Y端电势降低，蜂鸣器会发出报警声D．当增大R1时，A端电势降低，Y端电势升高，蜂鸣器会发出报警声解析：当R T温度升高时，电阻减小，A点电势升高到某一数值，Y端电势突然降低，蜂鸣器导通发出警报，A错，B对．当增大R1时，A端电势升高到某一数值，Y端电势突然降低，电流通过蜂鸣器，发出报警声，C对，D错．3．如图所示是一种延时开关，当S1闭合时，电磁铁F将衔铁D 吸下，C线路接触，当S1断开时，由于电磁感应作用，D将延迟一段时间才被释放，则(BC)A．由于A线圈的电磁感应作用，才产生延时释放D的作用B．由于B线圈的电磁感应作用，才产生延时释放D的作用C．如果断开B线圈的电键S2，无延时作用D．如果断开B线圈的电键S2，延时将变长解析：本题以延时开关作为密切联系实际的新情境，考查学生对电磁感应现象的理解程度和推理能力．根据题中所提示的信息，不难发现延时开关的基本工作原理：当S1闭合时，电磁铁F将衔铁D吸下，C线路接通，这时虽然B线圈的电键S2闭合，但通过它的磁通量不变，所以没有电磁感应现象发生．当S1断开时，A线圈立即断路，不会发生电磁感应，但通过B线圈的磁通量减少，由于B线圈的电磁感应作用，才产生延时释放D的作用，选项B正确．如果此时断开B线圈的电键S2，则B线圈虽然产生感应电动势，但不产生感应电流，不能吸引衔铁D，无延时作用，选项C正确．4．高温超导限流器被公认为目前最好的、且唯一行之有效的短路故障电流限制装置．中国科学院电工研究所完成了一种具有自主知识产权的高温超导限流器样机的研制工作，并于2005年年初在湖南进行并网挂机实验．超导限流器由超导部件和限流电阻并联组成，如图所示．超导部件有一个超导临界电流I c，当通过限流器的电流I>I c 时，将造成超导体失超，从超导态(本题认为电阻为零)转变为正常态(本题认为是一个纯电阻)，以此来限制电力系统故障电流．已知超导部件的正常态电阻为R1＝3 Ω，超导临界电流I c＝1.2 A，限流电阻R2＝6 Ω，小灯泡L上标有“6 V 6 W”字样，电源电动势E＝8 V，内阻r＝2 Ω，原来电路正常工作，现L突然发生短路，则(BC)A．短路前通过R1的电流为23AB．超导部件将由超导态转为正常态C．短路后通过R1的电流为43AD．短路后通过R1的电流为2 A解析：小灯泡电阻R L＝6 Ω，L短路前，超导部件处于超导态，电路总电阻R＝8 Ω，总电流I＝1 A，即通过R1的电流为1 A；当L短路后，总电阻R′＝R1R2R1＋R2＋r＝4 Ω，总电流I′＝2 A，R1两端电压为4 V，则I1＝43A.三、非选择题5.一热敏电阻在温度为80 ℃时阻值很大，当温度达到100 ℃时阻值就很小，今用一电阻丝给水加热，并配以热敏电阻以保持水温在80 ℃到100 ℃之间，可将电阻丝与热敏电阻并联，一并放入水中，如图所示，图中R1为热敏电阻，R2为电阻丝，请简述其工作原理．答案：开始水温较低时，R1阻值较大，电阻丝R2对水进行加热；当水温达到100 ℃左右时，R1阻值变得很小，R2被短路，将停止加热；当温度降低到80 ℃时，R1阻值又变得很大，R2又开始加热，这样就可达到保温的效果．6．如图是一种防汛报警器的原理图，S是触点开关，B是一个漏斗形的竹片圆筒，里面有浮子A，请你说明这种报警器的工作原理．答案：见解析解析：由图可以看出，水面上升时，浮子A在漏斗形的竹片圆筒内上浮，顶起金属板．当水面上升达到警戒水位时，使触点开关S 闭合，电磁铁电路连通，电磁铁通电有磁性，吸下衔铁使报警电路的触点开关闭合，灯亮发出防汛警报．7．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．答案：控制过程是当光照射到光敏电阻时，产生较大的电流，经过放大器放大后形成更大的电流．它驱动电磁继电器吸下衔铁，此时触点断开．当无光照射时，电流很小．电磁继电器释放衔铁，使两个触点闭合，路灯接通，开始工作．如图所示．8．车床在工作时是不允许将手随便接近飞转的工件的，为了防止万一，设计了下面的光电自动控制安全电路，只要人手不小心靠近了工件，机器就自动停转，请简述其工作原理．图中的A为车床上的电动机；B为随电动机高速转动的工件；C为光源，它发出的光照在光敏电阻D上；E为电磁铁；F为衔铁；G为电源；H为弹簧．答案：当手在C、D间靠近工件时，遮挡住射向光敏电阻的光，光敏电阻的阻值迅速变大，电路中的电流减小，使电磁铁磁性减弱从而放开衔铁，造成电动机断路，使工件停转以保证安全．9．当前大量使用的磁敏器件是霍尔元件与集成电路制成的磁传感器，它有以下两种：(1)一种是“线性”的，它是将霍尔元件和放大器集成在一个芯片内，其输出的电压与感受到的磁感应强度成正比地连续变化．请你提出一种方案，利用它来测量电流的大小．(2)另一种是“开关”型的，当磁场强到一定程度时它才会输出高电平，而在磁场弱到一定程度时输出低电平(或者相反)．也就是说，它只能在高、低电平之间跃变．请你提出一种方案，利用它来测量有齿车轮的转速．答案：(1)如图甲所示，1为铁芯，2为霍尔元件，3为电压表．输入待测电流，形成磁场，电流变化引起磁场变化，从电压表可以测出电压有效值，B不同，则U H不同，找出待测电流不同时，所对应的B、U H之间的关系，即可用U H测出待测电流．(2)如图乙所示，1为永磁体，2为霍尔元件，3为电压表，4为车轮，5为车轮上的齿，永磁体在霍尔元件附近，电压表有示数，当车轮转到有齿的位置时，因为齿由金属制成，为导磁性材料，故可以改变霍尔元件周围的磁场，磁场增强，输出高电平，当转至车轮空隙处(无齿处)时，磁场减弱，输出低电平．我们可以根据高、低电平出现的时间规律，测得车轮的转速． 解析：因为磁场是变化的，对于霍尔元件，有U H ＝k ·BI d ，由此可得I ＝U H d k ·B，其中k ＝1ne 由材料决定，同一材料k 相同，不同材料n 、e 不同，k 不同．。

（121）6.3 实验：传感器的应用【教学目标】1．通过分析教材内容，获得对自动控制电路设计的感性认识。

2．通过分析教材内容，了解各种晶体管、逻辑集成电路块、集成电路实验板。

3．通过分析教材内容，了解光控开关电路及控制原理，会组装光控开关。

4．通过分析教材内容，了解温度报警器及控制原理，会组装温度报警器。

【预习任务】一．阅读课本附录“一些元件的原理和使用要点”，完成以下问题：1．了解普通二极管和发光二极管有什么性质？怎样检测这两种二极管的好坏？2．认识逻辑集成电路74LS14（即斯密特触发器，见3-1第二章第10节），识别外部引脚功能。

（提示：教材以及相关书籍上的斯密特触发器的电路图中，省略掉了电源引脚和地脚。

实物连接导线时要注意补充完整。

）二、阅读课本“光控开关”部分，完成以下问题：1．弄清：课本图6.4—2甲光控电路的工作原理是什么？要想在天更暗时路灯才会点亮，应该把R1调大些还是调小些？2．实用中控制电路为何要用继电器来启闭供电电路（见图6.4—2乙），而不是用集成电路直接驱动用电器？三、阅读课本“温度报警器”部分，了解：温度报警器电路由哪些部分组成？其工作原理是什么？【自主检测】1．教材“问题与练习”第1题。

2．教材“问题与练习”第2题。

【组内检查】第四节：传感器的应用实验导学案【学习目标】1、知道二极管的单向导电性和发光二极管的发光特性。

2、知道晶体三极管的放大特性。

3、掌握逻辑电路的基本知识和基本应用。

【学习重点】：传感器的应用实例。

【学习难点】：由门电路控制的传感器的工作原理。

【教学过程】一、问题引入上节课我们学习了温度传感器、光传感器及其工作原理。

请大家回忆一下我们学了哪些具体的温度、光传感器？二、学习新课阅读下列学习资料总结二极管的特点和作用：（一）、普通二极管和发光二极管固态电子器件中的半导体两端器件。

起源于19世纪末发现的点接触二极管效应，发展于20世纪30年代，主要特征是具有单向导电性，即整流特性。

(时间90分钟，满分100分)一、选择题(本题共9小题，每小题7分，共63分。

每小题至少有一个选项符合题意，选对但不全的得3分，有错选的得0分)1．对于确定的一个霍尔元件，若保持通入的恒定电流不变，当磁感应强度增加时，霍尔电压U H 应( )A 不变B ．减小C ．增大D ．不确定解析：由U H ＝k IBd 可得，当磁感应强度B 增加时，U H 增大。

答案：C2．如图1甲(a)所示的电路中，光敏电阻R 2加上图(b)所示的光照时，R 2两端的电压变化规律是图乙中的 ( )图1解析：光敏电阻随光照的增强电阻减小，电路中电流增大，电阻R 1两端电压增大，R 2两端电压减小，但不能减小到零。

故选项B 正确。

答案：B3.某仪器内部的电路如图2所示，其中M 是一个质量较大的金属块，左、右两端分别与金属丝制作的弹簧相连，并套在光滑水平细杆上。

当金属块处于平衡时，两根弹簧均处于原长状态，此时两灯均不亮。

若将该仪器固定在一辆汽车上，则下列说法正确的是( )图2A ．当汽车加速前进时，甲灯亮B ．当汽车加速前进时，乙灯亮C ．当汽车刹车时，甲灯亮D ．当汽车刹车时，乙灯亮解析：当汽车加速前进时，金属块M向后偏离原位置，乙灯电路被接通，所以乙灯亮，A错，B对；当汽车刹车时，金属块M向前偏离原位置，甲灯电路被接通，所以甲灯亮，C对，D错。

答案：BC4．如图3为电源、电磁继电器、滑动变阻器、绿灯泡、小电铃、半导体热敏电阻、开关、导线等组成的一个高温报警器电路图，要求是：正常情况绿灯亮，有险情时电铃报警，则图中的甲、乙、丙分别是()图3A．小电铃、半导体热敏电阻、绿灯泡B．半导体热敏电阻、小电铃、绿灯泡C．绿灯泡、小电铃、半导体热敏电阻D．半导体热敏电阻、绿灯泡、小电铃解析：正常情况下衔铁与上接线柱接触，绿灯亮，故丙为绿灯；有险情即温度过高时电铃报警，说明衔铁被拉下与下接线柱接触小电铃响，乙是小电铃，甲是半导体热敏电阻。

6.3 实验：传感器的应用课时作业基础达标1．以下图为一个逻辑电平检测电路， A 与被测点相连，则()A ． A为低电平，LED发光B． A为高电平，LED发光C． A为低电平，LED不发光D． A为高电平，LED不发光【分析】 A 为低电平常，Y 为高电平，LED的电压小，不发光； A 为高电平常，Y 为低电平，LED的电压大，发光，故B、 C 正确．【答案】BC2.以下图的光控电路用发光二极管LED 模拟路灯， R G为光敏电阻． A 为斯密特触发器输入端，在天黑时路灯(发光二极管 )会点亮．以下说法正确的选项是()A ．天黑时，Y 处于高电平B．天黑时，Y 处于低电平C．当 R1调大时，天更暗时，灯(发光二极管 )点亮D．当 R1调大时，天较亮时，灯(发光二极管 )就能点亮【分析】天黑时， R G阻值增大到必定值，斯密特触发器输入端 A 的电压上涨到某个值，输出端 Y 忽然由高电平跳到低电平；R1调大时， A 端电压降低，只有天更暗时，R G电阻更大时，路灯才点亮，故B、 C正确．【答案】BC3．微波炉将食品加热到设定的温度时会“哞哞”地叫，在这一报警电路中必定有________传感元件．【分析】微波炉中有温度报警器，而构成温度报警器的主要元件就是热敏电阻传感元件．【答案】热敏电阻4.当前有些居民区内楼道灯的控制，使用的是一种延时开关．该延时开关的简化原理如图所示．图中 D 是红色发光二极管 (只需有很小的电流经过就能使其发出红色亮光 )，R 为限流电阻， K为按钮式开关，虚线框内 S 表示延时开关电路，当按下 K 接通电路瞬时，延时开关触发，相当于 S 闭合．这时开释 K 后，延时开关 S 约在 1 min 后断开，电灯熄灭．依据上述信息和原理图，我们可推测：按钮开关K 按下前，发光二极管是： ________( 填“发光的”或“熄灭的”)，按钮开关K 按下再开释后，电灯 L 发光连续时间约________min. 这一过程中发光二极管是________．限流电阻R 的阻值和灯丝电阻 R L对比，应知足R________R L的条件．【分析】开关 K 按下前， S 为断开，有电流经过发光二极管，故发光二极管是发光的．当按下开关 K 后，延时开关 S 闭合，二极管和 K 被短路，二极管不发光，因为延时开关S 约 1 min后断开，故电灯L 能连续发光 1 min ，因为 R 为限流电阻，且二极管只需有很小的电流经过就能发光，故应知足 R? R L.【答案】发光的 1熄灭的?5．某同学在“利用 DIS 实验的电压、电流传感器，描述小灯泡的伏安特征曲线”的实验中，采纳了图甲所示的电路．(1)图甲中， E 矩形框内应当接________， F 矩形框内应当接________． (选填“电压传感器”“电流传感器”或“小灯泡”)(2)该同学利用丈量的数据，画出如图乙所示的图线，但该同学忘掉在座标轴上注明横坐标和纵坐标所表示的物理量，请你依据图线作出判断：横坐标表示________，纵坐标表示________．【分析】(1)实验电路中滑动变阻器采纳的是分压式接法，题图甲中 E 矩形框内应当接电压传感器， F 矩形框内应当接小灯泡．(2)依据小灯泡的电阻随温度的高升而增大，可判断横坐标表示电流，纵坐标表示电压．【答案】(1)电压传感器小灯泡(2)电流电压6．气体传感器利用物质的化学反响将某种气体的浓度变换成电信号输出，以下图，B为将可燃气体或有毒气体浓度 (CO，CH4瓦斯煤气 ) 变换为电信号的传感器，简称电子鼻，依据以下资料， U＝ 220 V 电源、 M 排电扇、 G 继电器、 A 控制电源、 S 控制开关．请设计一个家用自动排烟电路，并在图中达成连线图．【分析】电磁继电器起开关作用，因此电池组、开关和电磁继电器应构成一个电路，另一个是由排电扇和高压电源构成的电路．【答案】以下图．7.如图是热水器的恒温集成电路，R0是热敏电阻，温度较低时其阻值很大，温度较高时阻值很小．假如热水器中没有水或水温较高时，继电器会松开簧片，发热器断路，反之会吸住簧片接通发热器．假如热水器中没有水时，电路中BC部分就处于________(选填“断路”或“短路”)状态，则在电路图的虚线框内的门电路应是________门，当温度较低时，门电路的输入端A 是 ________(选填“高”或“低”)电势．【分析】热水器中没有水，BC 部分相当于断路．热水器中没有水或水温较高时，继电器都能使发热器断路，故可判断虚线框内应是“与”门，当温度较低时，R0阻值较大，故门电路输入端 A 是高电势．【答案】断路与高能力提高1.以下图是温度报警器电路表示图，以下对于对此电路的剖析正确的选项是()A ．当 R T的温度高升时，R T减小， A 端电势降低， Y 端电势高升，蜂鸣器会发出报警声B．当 R T的温度高升时，R T减小， A 端电势高升， Y 端电势降低，蜂鸣器会发出报警声C．当增大 R1时， A 端电势高升， Y 端电势降低，蜂鸣器会发出报警声D．当增大 R1时， A 端电势高升， Y 端电势高升，蜂鸣器会发出报警声【分析】当 R T温度高升时，电阻减小， A 点电势高升到某一数值，Y 端电势忽然降低，蜂鸣器导通发出警报， A 错， B 对．当增大R1时， A 端电势高升到某一数值，Y 端电势忽然降低，电流经过峰鸣器，发出报警声，C对D错．【答案】BC2.如图为某同学设计的一个光控开关电路，LED为发光二极管，R G为光敏电阻，“”是斯密特触发器，该同学晚长进行调试，发现调理R1的大小时，能够让发光二极管有时发光，有时不发光．于是该同学把“灯”调亮后就歇息了，结果到了次日，天很亮了，“灯”并无熄灭，试剖析致使上述状况的原由．【分析】由题图可知，发光二极管导通发亮时，说明输出端Y 为低电平，输入端 A 为高电平，因为夜晚R G的光照条件差， R G电阻较大，要想 A 端为高电平， R1一定调的很大，等到了白日， R G的光照强度变大，其阻值变小， A 端电势进一步高升，因此Y 端仍为低电平，因此发光二极管不会熄灭．把R G与 R1调动，问题就会获得解决．【答案】看法析3.一热敏电阻在温度为80 ℃时阻值很大，当温度达到100 ℃时阻值就很小，今用一电阻丝给水加热，并配以热敏电阻以保持水温在80 ℃到 100 ℃之间，可将电阻丝与热敏电阻并联，一并放入水中，以下图，图中R1为热敏电阻，R2为电阻丝．请简述其工作原理．【分析】开始水温较低时，R1阻值较大，电阻丝R2对水进行加热；当水温达到100℃左右时， R1阻值变得很小，R2被短路，将停止加热；当温度降低到80℃时， R1阻值又变得很大，R2又开始加热．这样便可达到保温的成效．【答案】看法析4．以下图是红外线遥控接收器，甲图为外形，乙图为电路，电路中G 为红外接收头OUT ，LED 为发光二极管， R 为电阻，阻值约为 510 接收器不发声，当用遥控器瞄准接收头Ω，HTD(30 m为压电陶瓷喇叭，当接收头未接收到红外线时，之内 )发射红外线时：(1)会产生什么现象？(2)接收头的作用及其原理是什么？【分析】(1)陶瓷喇叭发出“嘟嘟”响声，同时发光二极管被点亮闪耀．(2)接收头 G 是接收红外线的．当未接收到红外线时，接收头输出端为高电平，喇叭不响，二极管不发光；当接收头接收到红外线时，接收头输入端为高电平，输出端为低电平，喇叭会响，同时二极管会发光．此实验演示了红外线能够实现远距离遥控．【答案】看法析。