导学案：5.3 利用传感器制作简单的自动控制装置（原卷版）.docxVIP

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利用传感器制作简单的自动控制装置

利用传感器制作简单的自动控制装置

知识精讲

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考点1：常见传感器

【例1】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(见答题卡)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2V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：

光敏电源E(电动势3V，内阻不计)；

定值电阻：R1＝10kΩ，R2＝20kΩ，R3＝40kΩ(限选其中之一并在图中标出)

开关S及导线若干。

【例2】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120℃时，系统报警。提供的器材有：

热敏电阻(该热敏电阻的阻值随温度的升高而减小，在120℃时阻值为700.0Ω)；报警器(内阻很小，流过的电流超过Ic时就会报警，Ic约为10mA；流过报警器的电流超过20mA时，报警器可能损坏)；

电阻箱(最大阻值为999.9Ω)；

直流电源(输出电压为U约为18V，内阻不计)；

滑动变阻器R1(最大阻值为1000Ω)；

滑动变阻器R2(最大阻值为2000Ω)；

单刀双掷开关一个，导线若干。

在室温下对系统进行调节，调节的报警系统原理电路图如图所示。

（1）电路中应选用滑动变阻器(选填“R1”或“R2”)。

（2）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(选填“a”或“b”)端附近，不能置于另一端的原因是。

②将开关向(选填“c”或“d”)端闭合，缓慢移动滑动变阻器的滑片，直至。

（3）滑动变阻器滑片的位置(选填“不变”“向左滑动”或“向右滑动”)，将开关向另一端闭合，报警系统即可正常使用。

（4）若要将此系统改为光敏电阻控制的报警系统，要求当光敏电阻的光照达到或超过某一特定值时，系统报警，且光敏电阻在这一特定值时的电阻为650Ω，则需将上述电路中的换成光敏电阻，并将电阻箱的阻值调到Ω，然后重复上述操作即可。

提分作业

提分作业

1．如图是电熨斗的结构图，下列说法不正确的是（）

A．双金属片上层金属的膨胀系数小于下层金属

B．常温下，上下触点接触；温度过高时，双金属片发生弯曲使上下触点分离

C．需要较高温度熨烫时，要调节调温旋钮，使升降螺丝下移并推动弹性铜片下移

D．双金属片温度传感器的作用是控制电路的通断

2．霍尔元件是实际生活中的重要元件之一，广泛应用于测量和自动控制等领域.如图所示为一长度一定的霍尔元件，磁感应强度为B的匀强磁场垂直于霍尔元件的工作面向下，在元件中通入图示从E到F方向的电流I，其中元件中的载流子是带负电的电荷，下列说法中正确的是（）

A．该元件能把电学量转化为磁学量

B．该元件C面的电势高于D面的

C．如果用该元件测赤道处地磁场的磁感应强度，应保持工作面水平

D．如果流过霍尔元件的电流大小不变，则元件C、D面的电势差与磁场的磁感应强度成正比

3．如图所示为温度自动报警器的工作原理图，图中1是电磁铁、2是衔铁，5是水银温度计（水银导电）。常温下3触点处于断开状态4触点处于闭合状态，则下列说法正确的是（）

A．当温度低于警戒温度时电磁铁磁性增强，3触点闭合4触点断开

B．此装置为低温报警装置，温度低于警戒温度时，电铃报警

C．此装置为高温报警装置，温度高于警戒温度时，指示灯亮

D．要提高报警时的警戒温度应使导线AB短些

4．在如图所示的自动控制电路中，当开关S断开时，工作电路的情况是（）

A．灯亮，电动机转起来，电铃响 B．灯亮，电动机转起来，电铃不响

C．灯不亮，电动机不转，电铃响 D．灯亮，电动机不转，电铃响

5．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，其工作原理如图所示，将压敏电阻和一块挡板固定在绝缘小车上