【创新设计】高中物理人教版选修3-2同步训练：6.3 实验 传感器的应用.doc

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1、光控开关电路分析1．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639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．图639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，吸住衔铁使触点断开，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　见解析温度报警器电路分析2．如图6310甲所示，一热敏电阻阻值随温度变化图象，请应用这一热敏电阻自行设计

2、一控制电路，当温度高于某一值后红色指示灯亮，而温度低于这一值时绿色指示灯亮．图6310给你的器材有：如图6310乙所示的继电器一只(a、b为常闭触点，c、d为常开触点)，热敏电阻一只、滑动变阻器一只、红绿色指示灯各一个、两个独立的电池组、开关两个、导线若干等，并且请说明滑动变阻器的作用．解析　设计的控制电路如图所示．-8-此方案中滑动变阻器的作用：主要是通过调节满足对热敏电阻的要求．答案　见解析自动控制电路的分析与设计3.图6311某仪器内部电路如图6311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，a、b、c三块金属片间

3、隙很小(b固定在金属块上)，当金属块处于平衡状态时，两根弹簧均处于原长状态，若将该仪器固定在一辆汽车上，下列说法中正确的是(　　)A．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，乙灯亮D．当汽车刹车时，甲、乙两灯均不亮解析　当汽车向右加速时，M向左移动，与a接触，乙灯亮；当汽车刹车时，M向右移动，与c接触，甲灯亮．答案　B4．如图6312所示，A是浮子，B是金属触头，C为住宅楼房顶上的蓄水池，M是带水泵的电动机，D是弹簧，E是衔铁，F是电磁铁，S1、S2分别为触点开关，S为开关，J为电池．请利用上述材料，设计一个住宅楼房顶上的自动注水装置．图63

4、12-8-(1)连接电路图；(2)简述其工作原理(涉及的元件可用字母代替)．答案　(1)连接线路如图所示．(2)按图连接好电路，合上开关S，水泵工作，水位升高，当浮子上升使B接触到S1时，左侧电路(控制电路)工作，电磁铁F有磁力，拉下衔铁E，使S2断开，电动机M不工作，停止注水，当水位下降使B与S1脱离，电路停止工作，F无磁性，D拉动E，使S2接通，M工作.(时间：60分钟)题组一　光控开关电路分析1．把蜂鸣器、光敏电阻、干簧管继电器开关、电源按如图6313甲所示电路连接，制成光电报警装置．当报警器有光照射时，蜂鸣器发声，当没有光照或者光照很弱时，蜂鸣器不发声．①光敏电阻

5、：光敏电阻受光照后，阻值会变小．②干簧管继电器开关：由干簧管和绕在干簧管外的线圈组成，如图6313乙所示，当线圈中有一定的电流时，线圈产生的磁场使密封在干簧管内的两个铁质簧片磁化，两个簧片在磁力作用下由原来的分离状态变成闭合状态．当线圈中没有电流或者电流很微弱时，磁场消失，簧片在弹力的作用下回复到分离状态．试说明光电报警器的工作原理．图6313答案　当报警器有光照射时，光敏电阻阻值减小，电路中电流增大，线圈产生的磁场使密封在干簧管内的两个铁质簧片磁化，两个簧片由原来的分离状态变成闭合状态，蜂鸣器电路接通，蜂鸣器发声；反之，当没有光照射或光照很微弱时，光敏电阻阻值很大，电路

6、中的电流很小，干簧管内的两个铁质簧片处于分离状态，连接蜂鸣器的电路断开，蜂鸣器不发声．-8-2．一路灯控制装置如图6314所示，RG为光敏电阻，光照射RG时，RG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6314解析　由题可知，按照逻辑分析法，引起电路状态变化的原因是照射光敏电阻RG的光的强弱．白天光照强，RG的阻值较小，R1两端的电压U1＝较大，即A点电势较高，则Y端为低电平，继电器两端电压较小，不工作，路灯不亮．而夜间的情形恰好相反．所以白天时，继电器J两端电压较小．若使路灯早一些亮时，首先要明确继电器的动作电压U

7、J一定，Y端电平一定，A端电平一定，则R1两端的电压U1一定，因U1＝＝，则可知要使路灯早些亮时，环境光线仍较强，RG较小，要保证U1一定，必须调节R1使其变小．答案　较小　调节R1使其变小题组二　温控开关电路分析3.图6315如图6315所示为电阻R随温度T变化的图线，下列说法中正确的是(　　)A．图线1是热敏电阻的图线，它是用金属材料制成的B．图线2是热敏电阻的图线，它是用半导体材料制成的C．图线1的材料化学稳定性好、测温范围大、灵敏度高D．图线2的材料化学稳定性差、测温范围小、灵敏度高解析　热敏电阻由半导体材料制成，电阻