人教版(新教材)高中物理選擇性必修2學(xué)案1：5 3利用傳感器制作簡單的自動控制裝置

人教版(新教材)高中物理選擇性必修第二冊PAGEPAGE15.3利用傳感器制作簡單的自動控制裝置〖實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)〗1.了解門窗防盜報警裝置，會組裝門窗防盜報警裝置。2.了解光控開關(guān)電路及控制原理，會組裝光控開關(guān)?！甲灾黝A(yù)習(xí)探新知〗一、門窗防盜報警裝置1．電路如圖所示。2．工作原理：閉合電路開關(guān)S，系統(tǒng)處于防盜狀態(tài)。當(dāng)門窗緊閉時，磁體M靠近干簧管SA，干簧管兩個簧片被磁化相吸而接通繼電器線圈K，使繼電器工作。繼電器的動觸點(diǎn)c與常開觸點(diǎn)a接通，發(fā)光二極管LED發(fā)光，顯示電路處于正常工作狀態(tài)。當(dāng)門窗開啟時，磁體離開干簧管，干簧管失磁斷開，繼電器被斷電。繼電器的動觸點(diǎn)c與常閉觸點(diǎn)b接通，蜂鳴器H發(fā)聲報警。干簧管在電路中起傳感器和控制開關(guān)的作用，繼電器則相當(dāng)于一個自動的雙向開關(guān)。3．實(shí)驗(yàn)器材干簧管、繼電器、發(fā)光二極管LED、蜂鳴器H、電源、導(dǎo)線若干、開關(guān)、電阻。4.實(shí)驗(yàn)步驟(1)連接電路前，要先判斷一下干簧管是否可以正常工作。用磁體直接靠近干簧管，觀察簧片能否正常動作。(2)確定各元件可以正常工作后，按照圖所示連接電路。(3)接通電源后，將磁體靠近和離開干簧管，分別觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。二、光控開關(guān)1．電路如圖所示。2．工作原理：當(dāng)環(huán)境光比較強(qiáng)時，光敏電阻RG的阻值很小，三極管不導(dǎo)通，發(fā)光二極管或繼電器所在的回路相當(dāng)于斷路，即發(fā)光二極管不工作；繼電器處于常開狀態(tài)，小燈泡L不亮。當(dāng)環(huán)境光比較弱時，光敏電阻RG的阻值變大，三極管導(dǎo)通，且獲得足夠的基極電流，產(chǎn)生較大的集電極電流，點(diǎn)亮發(fā)光二極管或驅(qū)動繼電器吸合而點(diǎn)亮小燈泡L。3．實(shí)驗(yàn)器材發(fā)光二極管、三極管、可變電阻R1、電阻R2、光敏電阻、集成電路實(shí)驗(yàn)板、直流電源、導(dǎo)線若干、黑紙。4．實(shí)驗(yàn)步驟(1)按照圖所示連接電路，檢查無誤后，接通電源。(2)讓光敏電阻RG受到白天較強(qiáng)的自然光照射，調(diào)節(jié)電阻R1使發(fā)光二極管LED或小燈泡L剛好不發(fā)光。(3)遮擋RG，當(dāng)光照減弱到某種程度時，就會看到發(fā)光二極管LED或小燈泡L發(fā)光。(4)讓光照加強(qiáng)，當(dāng)光照強(qiáng)到某種程度時，則發(fā)光二極管LED或小燈泡L熄滅。5．注意事項(xiàng)(1)安裝前，對實(shí)驗(yàn)器材進(jìn)行測試，確保各元件性能良好后，再進(jìn)行安裝。(2)光控開關(guān)實(shí)驗(yàn)中，二極管連入電路的極性不能反接。(3)如果實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象不明顯，可用手電筒加強(qiáng)光照，或遮蓋光敏電阻，再進(jìn)行觀察?！己献魈骄抗ブ仉y〗〖例1〗為了節(jié)能和環(huán)保，一些公共場所使用光控開關(guān)控制照明系統(tǒng)。光控開關(guān)可采用光敏電阻來控制，光敏電阻是阻值隨著光的照度而發(fā)生變化的元件(照度可以反映光的強(qiáng)弱，光越強(qiáng)照度越大，照度單位為lx)。某光敏電阻Rp在不同照度下的阻值如下表：照度(lx)0.20.40.60.81.01.2電阻(kΩ)754028232018①根據(jù)表中數(shù)據(jù)，請在給定的坐標(biāo)系(見答題卡)中描繪出阻值隨照度變化的曲線，并說明阻值隨照度變化的特點(diǎn)。②如圖所示，當(dāng)1、2兩端所加電壓上升至2V時，控制開關(guān)自動啟動照明系統(tǒng)，請利用下列器材設(shè)計一個簡單電路。給1、2兩端提供電壓，要求當(dāng)天色漸暗照度降低至1.0(lx)時啟動照明系統(tǒng)，在虛線框內(nèi)完成電路原理圖。(不考慮控制開關(guān)對所設(shè)計電路的影響)提供的器材如下：光敏電源E(電動勢3V，內(nèi)阻不計)；定值電阻：R1＝10kΩ，R2＝20kΩ，R3＝40kΩ(限選其中之一并在圖中標(biāo)出)開關(guān)S及導(dǎo)線若干?！祭?〗現(xiàn)要組裝一個由熱敏電阻控制的報警系統(tǒng)，要求當(dāng)熱敏電阻的溫度達(dá)到或超過120℃熱敏電阻(該熱敏電阻的阻值隨溫度的升高而減小，在120℃時阻值為700.0Ω)；報警器(內(nèi)阻很小，流過的電流超過Ic時就會報警，Ic約為10mA；流過報警器的電流超過20mA時，報警器可能損壞)電阻箱(最大阻值為999.9Ω)；直流電源(輸出電壓為U約為18V，內(nèi)阻不計)；滑動變阻器R1(最大阻值為1000Ω)；滑動變阻器R2(最大阻值為2000Ω)；單刀雙擲開關(guān)一個，導(dǎo)線若干。在室溫下對系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)的報警系統(tǒng)原理電路圖如圖所示。(1)電路中應(yīng)選用滑動變阻器(選填“R1”或“R2”(2)按照下列步驟調(diào)節(jié)此報警系統(tǒng)：①電路接通前，需將電阻箱調(diào)到一固定的阻值，根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求，這一阻值為Ω；滑動變阻器的滑片應(yīng)置于(選填“a”或“b”)端附近，不能置于另一端的原因是。②將開關(guān)向(選填“c”或“d”)端閉合，緩慢移動滑動變阻器的滑片，直至。(3)滑動變阻器滑片的位置(選填“不變”“向左滑動”或“向右滑動”)，將開關(guān)向另一端閉合，報警系統(tǒng)即可正常使用。(4)若要將此系統(tǒng)改為光敏電阻控制的報警系統(tǒng)，要求當(dāng)光敏電阻的光照達(dá)到或超過某一特定值時，系統(tǒng)報警，且光敏電阻在這一特定值時的電阻為650Ω，則需將上述電路中的換成光敏電阻，并將電阻箱的阻值調(diào)到Ω，然后重復(fù)上述操作即可?！茧S堂達(dá)標(biāo)測試〗1．如圖所示，圖甲為熱敏電阻的R-t圖像，圖乙為用此熱敏電阻R和繼電器組成的一個簡單恒溫箱溫控電路，繼電器的電阻為100Ω。當(dāng)線圈的電流大于或等于20mA時，繼電器的銜鐵被吸合。為繼電器線圈供電的電池的電動勢E＝9.0V，內(nèi)阻可以不計。圖中的“電源”是恒溫箱加熱器的電源。則：甲乙(1)應(yīng)該把恒溫箱內(nèi)的加熱器接在(選填“A、B端”或“C、D端”)。(2)如果要使恒溫箱內(nèi)的溫度保持在50℃，可變電阻R′的阻值應(yīng)調(diào)節(jié)為Ω2．某同學(xué)嘗試把一個靈敏電流表改裝成溫度表，他所選用的器材有：靈敏電流表(待改裝)，學(xué)生電源(電動勢為E，內(nèi)阻不計)，滑動變阻器，單刀雙擲開關(guān)，導(dǎo)線若干，導(dǎo)熱性能良好的防水材料，標(biāo)準(zhǔn)溫度計，PTC熱敏電阻R1(PTC線性熱敏電阻的阻值與攝氏溫度t的關(guān)系為Rt＝a＋kt，a＞0，k＞0)。設(shè)計電路圖如圖所示，并按如下步驟進(jìn)行操作。(1)按電路圖連接好實(shí)驗(yàn)器材。(2)將滑動變阻器滑片P滑到(選填“a”或“b”)端，單刀雙擲開關(guān)S擲于(選填“c”或“d”)端，調(diào)節(jié)滑片P使電流表滿偏，并在以后的操作中保持滑片P位置不動，設(shè)此時電路總電阻為R，斷開電路。(3)容器中倒入適量開水，觀察標(biāo)準(zhǔn)溫度計，每當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)溫度計示數(shù)下降5℃，就將開關(guān)S置于d端，并記錄此時的溫度t和對應(yīng)的電流表的示數(shù)I，然后斷開開關(guān)。請根據(jù)溫度表的設(shè)計原理和電路圖，寫出電流與溫度的關(guān)系式I＝(用題目中給定的符號)(4)根據(jù)對應(yīng)溫度記錄的電流表示數(shù)，重新刻制電流表的表盤，改裝成溫度表。根據(jù)改裝原理，此溫度表表盤刻度線的特點(diǎn)是：低溫刻度在(選填“左”或“右”)側(cè)，刻度線分布是否均勻？(選填“是”或“否”)。3．(1)熱敏電阻常用于溫度控制或過熱保護(hù)裝置中。圖為某種熱敏電阻和金屬熱電阻的阻值R隨溫度t變化的示意圖。由圖可知，這種熱敏電阻在溫度上升時導(dǎo)電能(選填“增強(qiáng)”或“減弱”)；相對金屬熱電阻而言，熱敏電阻對溫度變化的響應(yīng)更(選填“敏感”或“不敏感”)。(2)利用傳感器可以探測、感受外界的信號、物理?xiàng)l件等。圖甲所示為某同學(xué)用傳感器做實(shí)驗(yàn)得到的小燈泡的U-I關(guān)系圖線。甲乙丙(a)實(shí)驗(yàn)室提供的器材有：電流傳感器、電壓傳感器、滑動變阻器A(阻值范圍0～10Ω)、滑動變阻器B(阻值范圍0～100Ω)、電動勢為6V的電源(不計內(nèi)阻)、小燈泡、電鍵、導(dǎo)線若干。該同學(xué)做實(shí)驗(yàn)時，滑動變阻器選用的是(選填“A”或“B”)；請在圖乙的方框中畫出該實(shí)驗(yàn)的電路圖。(b)將該小燈泡接入如丙圖所示的電路中，已知電流傳感器的示數(shù)為0.3A，電源電動勢為3V。則此時小燈泡的電功率為W，電源的內(nèi)阻為Ω。▁▃▅▇█參*考*答*案█▇▅▃▁〖合作探究攻重難〗〖例1〗〖〖解析〗〗(1)光敏電阻的阻值隨光照變化的曲線如圖所示。特點(diǎn)：光敏電阻的阻值隨光照強(qiáng)度的增大非線性減小。(2)電路原理圖如圖所示?？刂崎_關(guān)自動啟動照明系統(tǒng)，給1、2兩端提供電壓，要求當(dāng)天色漸暗照度降低至1.0(lx)時啟動照明系統(tǒng)，即此時光敏電阻阻值為20kΩ，兩端電壓為2V，電源電動勢為3V，所以應(yīng)加上一個分壓電阻，分壓電阻阻值為10kΩ，即選用R1?！肌即鸢浮健揭姟冀馕觥健祭?〗〖〖解析〗〗(1)電壓為18V，而報警時的電流為10mA；此時電阻約為：R＝eq\f(18,10×10－3)Ω＝1800Ω；而熱敏電阻的阻值約為650Ω，故滑動變阻器接入電阻約為1150Ω，故應(yīng)選擇R2。(2)①因要求熱敏電阻達(dá)到120℃時報警，此時電阻為700Ω，故應(yīng)將電阻箱調(diào)節(jié)至700Ω，然后由最大調(diào)節(jié)滑動變阻器，直至報警器報警，故開始時滑片應(yīng)在b端，目的是避免接通電源后，流過報警器的電流會超過20mA，報警器可能損壞；②將開關(guān)接到c(3)滑動變阻器滑片的位置不變，將開關(guān)向另一端閉合，報警系統(tǒng)即可正常使用。(4)需將上述電路中的熱敏電阻換成光敏電阻，并將電阻箱的阻值調(diào)到650Ω，然后重復(fù)上述操作即可?！肌即鸢浮健?1)R2(2)①700.0b接通電源后，流過報警器的電流會超過20mA，報警器可能損壞②c報警器開始報警(3)不變(4)熱敏電阻650〖隨堂達(dá)標(biāo)測試〗1．〖〖解析〗〗(1)當(dāng)線圈中的電流較小時，繼電器的銜鐵在上方，恒溫箱的加熱器處于工作狀態(tài)，恒溫箱內(nèi)溫度升高，故恒溫箱內(nèi)的加熱器應(yīng)該接在A、B端。(2)要使恒溫箱內(nèi)的溫度保持在50℃，即50℃時線圈內(nèi)的電流為I＝20mA。由閉合電路歐姆定律得I＝eq\f(E,R＋R′＋r)，式中r為繼電器的電阻，解得R＋R′＋r＝450Ω。由題圖甲可知，50℃時熱敏電阻的阻值為90Ω，所以R′＝450Ω－R－r＝260Ω?！肌即鸢浮健?1)A、B端(2)2602．〖〖解析〗〗(2)根據(jù)實(shí)驗(yàn)的原理可知，需要先選取合適的滑動變阻器的電阻值，結(jié)合滑動變阻器的使用的注意事項(xiàng)可知，開始時需要將滑動變阻器滑片P滑到a端，以保證電流表的使用安全；然后將單刀雙擲開關(guān)S擲于c端，調(diào)節(jié)滑片P使電流表滿偏，設(shè)此時電路總電阻為R，斷開電路。(3)當(dāng)溫度為t時，熱敏電阻的阻值與攝氏溫度t的關(guān)系為：R1＝a＋kt，根據(jù)閉合電路的歐姆定律可得，I＝eq\f(E,R＋R1)＝eq\f(E,R＋a＋kt)(4)由上式可知，溫度越高，電流表中的電流值越小，所以低溫刻度在表盤的右側(cè)；由于電流與溫度的關(guān)系不是線性函數(shù)，所以表盤的刻度是不均勻的?！肌即鸢浮健?2)ac滿偏(或指針到最大電流刻度)(3)eq\f(E,R＋a＋kt)(4)右，否3．〖〖解析〗〗(1)圖中橫軸表示溫度，縱軸表示電阻，隨著溫度的增加，金屬熱電阻的阻值略增大，而熱敏電阻的阻值顯著減小。所以這種熱敏電阻在溫度上升時導(dǎo)電能力增強(qiáng)；相對金屬熱電阻而言，熱敏電阻對溫度變化的影響更敏感。(2)(a)為方便實(shí)驗(yàn)操作，滑動變阻器可以選A；小燈泡電阻較小，電流傳感器應(yīng)采用外接法，描繪小燈泡伏安特性曲線，電壓與電流應(yīng)從零開始變化，滑動變阻器應(yīng)采用分壓接法，電路圖如圖所示；(b)由圖甲可知，通過燈泡的電流是0.3A時，燈泡兩端電壓是2.5V，則燈泡功率P＝UI＝2.5V×0.3A＝0.75W；電源電動勢是3V，過點(diǎn)(0.3A,2.5V)和縱軸上3V的點(diǎn)作一直線，該直線是電源的U-I圖像，如圖所示，根據(jù)閉合電路歐姆定律應(yīng)有E＝U＋I(xiàn)r，解得r＝1.67Ω?！肌即鸢浮健?1)增強(qiáng)敏感(2)(a)A電路如圖所示(b)0.751.675.3利用傳感器制作簡單的自動控制裝置〖實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)〗1.了解門窗防盜報警裝置，會組裝門窗防盜報警裝置。2.了解光控開關(guān)電路及控制原理，會組裝光控開關(guān)?！甲灾黝A(yù)習(xí)探新知〗一、門窗防盜報警裝置1．電路如圖所示。2．工作原理：閉合電路開關(guān)S，系統(tǒng)處于防盜狀態(tài)。當(dāng)門窗緊閉時，磁體M靠近干簧管SA，干簧管兩個簧片被磁化相吸而接通繼電器線圈K，使繼電器工作。繼電器的動觸點(diǎn)c與常開觸點(diǎn)a接通，發(fā)光二極管LED發(fā)光，顯示電路處于正常工作狀態(tài)。當(dāng)門窗開啟時，磁體離開干簧管，干簧管失磁斷開，繼電器被斷電。繼電器的動觸點(diǎn)c與常閉觸點(diǎn)b接通，蜂鳴器H發(fā)聲報警。干簧管在電路中起傳感器和控制開關(guān)的作用，繼電器則相當(dāng)于一個自動的雙向開關(guān)。3．實(shí)驗(yàn)器材干簧管、繼電器、發(fā)光二極管LED、蜂鳴器H、電源、導(dǎo)線若干、開關(guān)、電阻。4.實(shí)驗(yàn)步驟(1)連接電路前，要先判斷一下干簧管是否可以正常工作。用磁體直接靠近干簧管，觀察簧片能否正常動作。(2)確定各元件可以正常工作后，按照圖所示連接電路。(3)接通電源后，將磁體靠近和離開干簧管，分別觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。二、光控開關(guān)1．電路如圖所示。2．工作原理：當(dāng)環(huán)境光比較強(qiáng)時，光敏電阻RG的阻值很小，三極管不導(dǎo)通，發(fā)光二極管或繼電器所在的回路相當(dāng)于斷路，即發(fā)光二極管不工作；繼電器處于常開狀態(tài)，小燈泡L不亮。當(dāng)環(huán)境光比較弱時，光敏電阻RG的阻值變大，三極管導(dǎo)通，且獲得足夠的基極電流，產(chǎn)生較大的集電極電流，點(diǎn)亮發(fā)光二極管或驅(qū)動繼電器吸合而點(diǎn)亮小燈泡L。3．實(shí)驗(yàn)器材發(fā)光二極管、三極管、可變電阻R1、電阻R2、光敏電阻、集成電路實(shí)驗(yàn)板、直流電源、導(dǎo)線若干、黑紙。4．實(shí)驗(yàn)步驟(1)按照圖所示連接電路，檢查無誤后，接通電源。(2)讓光敏電阻RG受到白天較強(qiáng)的自然光照射，調(diào)節(jié)電阻R1使發(fā)光二極管LED或小燈泡L剛好不發(fā)光。(3)遮擋RG，當(dāng)光照減弱到某種程度時，就會看到發(fā)光二極管LED或小燈泡L發(fā)光。(4)讓光照加強(qiáng)，當(dāng)光照強(qiáng)到某種程度時，則發(fā)光二極管LED或小燈泡L熄滅。5．注意事項(xiàng)(1)安裝前，對實(shí)驗(yàn)器材進(jìn)行測試，確保各元件性能良好后，再進(jìn)行安裝。(2)光控開關(guān)實(shí)驗(yàn)中，二極管連入電路的極性不能反接。(3)如果實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象不明顯，可用手電筒加強(qiáng)光照，或遮蓋光敏電阻，再進(jìn)行觀察?！己献魈骄抗ブ仉y〗〖例1〗為了節(jié)能和環(huán)保，一些公共場所使用光控開關(guān)控制照明系統(tǒng)。光控開關(guān)可采用光敏電阻來控制，光敏電阻是阻值隨著光的照度而發(fā)生變化的元件(照度可以反映光的強(qiáng)弱，光越強(qiáng)照度越大，照度單位為lx)。某光敏電阻Rp在不同照度下的阻值如下表：照度(lx)0.20.40.60.81.01.2電阻(kΩ)754028232018①根據(jù)表中數(shù)據(jù)，請在給定的坐標(biāo)系(見答題卡)中描繪出阻值隨照度變化的曲線，并說明阻值隨照度變化的特點(diǎn)。②如圖所示，當(dāng)1、2兩端所加電壓上升至2V時，控制開關(guān)自動啟動照明系統(tǒng)，請利用下列器材設(shè)計一個簡單電路。給1、2兩端提供電壓，要求當(dāng)天色漸暗照度降低至1.0(lx)時啟動照明系統(tǒng)，在虛線框內(nèi)完成電路原理圖。(不考慮控制開關(guān)對所設(shè)計電路的影響)提供的器材如下：光敏電源E(電動勢3V，內(nèi)阻不計)；定值電阻：R1＝10kΩ，R2＝20kΩ，R3＝40kΩ(限選其中之一并在圖中標(biāo)出)開關(guān)S及導(dǎo)線若干。〖例2〗現(xiàn)要組裝一個由熱敏電阻控制的報警系統(tǒng)，要求當(dāng)熱敏電阻的溫度達(dá)到或超過120℃熱敏電阻(該熱敏電阻的阻值隨溫度的升高而減小，在120℃時阻值為700.0Ω)；報警器(內(nèi)阻很小，流過的電流超過Ic時就會報警，Ic約為10mA；流過報警器的電流超過20mA時，報警器可能損壞)電阻箱(最大阻值為999.9Ω)；直流電源(輸出電壓為U約為18V，內(nèi)阻不計)；滑動變阻器R1(最大阻值為1000Ω)；滑動變阻器R2(最大阻值為2000Ω)；單刀雙擲開關(guān)一個，導(dǎo)線若干。在室溫下對系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)的報警系統(tǒng)原理電路圖如圖所示。(1)電路中應(yīng)選用滑動變阻器(選填“R1”或“R2”(2)按照下列步驟調(diào)節(jié)此報警系統(tǒng)：①電路接通前，需將電阻箱調(diào)到一固定的阻值，根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求，這一阻值為Ω；滑動變阻器的滑片應(yīng)置于(選填“a”或“b”)端附近，不能置于另一端的原因是。②將開關(guān)向(選填“c”或“d”)端閉合，緩慢移動滑動變阻器的滑片，直至。(3)滑動變阻器滑片的位置(選填“不變”“向左滑動”或“向右滑動”)，將開關(guān)向另一端閉合，報警系統(tǒng)即可正常使用。(4)若要將此系統(tǒng)改為光敏電阻控制的報警系統(tǒng)，要求當(dāng)光敏電阻的光照達(dá)到或超過某一特定值時，系統(tǒng)報警，且光敏電阻在這一特定值時的電阻為650Ω，則需將上述電路中的換成光敏電阻，并將電阻箱的阻值調(diào)到Ω，然后重復(fù)上述操作即可?！茧S堂達(dá)標(biāo)測試〗1．如圖所示，圖甲為熱敏電阻的R-t圖像，圖乙為用此熱敏電阻R和繼電器組成的一個簡單恒溫箱溫控電路，繼電器的電阻為100Ω。當(dāng)線圈的電流大于或等于20mA時，繼電器的銜鐵被吸合。為繼電器線圈供電的電池的電動勢E＝9.0V，內(nèi)阻可以不計。圖中的“電源”是恒溫箱加熱器的電源。則：甲乙(1)應(yīng)該把恒溫箱內(nèi)的加熱器接在(選填“A、B端”或“C、D端”)。(2)如果要使恒溫箱內(nèi)的溫度保持在50℃，可變電阻R′的阻值應(yīng)調(diào)節(jié)為Ω2．某同學(xué)嘗試把一個靈敏電流表改裝成溫度表，他所選用的器材有：靈敏電流表(待改裝)，學(xué)生電源(電動勢為E，內(nèi)阻不計)，滑動變阻器，單刀雙擲開關(guān)，導(dǎo)線若干，導(dǎo)熱性能良好的防水材料，標(biāo)準(zhǔn)溫度計，PTC熱敏電阻R1(PTC線性熱敏電阻的阻值與攝氏溫度t的關(guān)系為Rt＝a＋kt，a＞0，k＞0)。設(shè)計電路圖如圖所示，并按如下步驟進(jìn)行操作。(1)按電路圖連接好實(shí)驗(yàn)器材。(2)將滑動變阻器滑片P滑到(選填“a”或“b”)端，單刀雙擲開關(guān)S擲于(選填“c”或“d”)端，調(diào)節(jié)滑片P使電流表滿偏，并在以后的操作中保持滑片P位置不動，設(shè)此時電路總電阻為R，斷開電路。(3)容器中倒入適量開水，觀察標(biāo)準(zhǔn)溫度計，每當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)溫度計示數(shù)下降5℃，就將開關(guān)S置于d端，并記錄此時的溫度t和對應(yīng)的電流表的示數(shù)I，然后斷開開關(guān)。請根據(jù)溫度表的設(shè)計原理和電路圖，寫出電流與溫度的關(guān)系式I＝(用題目中給定的符號)(4)根據(jù)對應(yīng)溫度記錄的電流表示數(shù)，重新刻制電流表的表盤，改裝成溫度表。根據(jù)改裝原理，此溫度表表盤刻度線的特點(diǎn)是：低溫刻度在(選填“左”或“右”)側(cè)，刻度線分布是否均勻？(選填“是”或“否”)。3．(1)熱敏電阻常用于溫度控制或過熱保護(hù)裝置中。圖為某種熱敏電阻和金屬熱電阻的阻值R隨溫度t變化的示意圖。由圖可知，這種熱敏電阻在溫度上升時導(dǎo)電能(選填“增強(qiáng)”或“減弱”)；相對金屬熱電阻而言，熱敏電阻對溫度變化的響應(yīng)更(選填“敏感”或“不敏感”)。(2)利用傳感器可以探測、感受外界的信號、物理?xiàng)l件等。圖甲所示為某同學(xué)用傳感器做實(shí)驗(yàn)得到的小燈泡的U-I關(guān)系圖線。甲乙丙(a)實(shí)驗(yàn)室提供的器材有：電流傳感器、電壓傳感器、滑動變阻器A(阻值范圍0～10Ω)、滑動變阻器B(阻值范圍0～100Ω)、電動勢為6V的電源(不計內(nèi)阻)、小燈泡、電鍵、導(dǎo)線若干。該同學(xué)做實(shí)驗(yàn)時，滑動變阻器選用的是(選填“A”或“B”)；請在圖乙的方框中畫出該實(shí)驗(yàn)的電路圖。(b)將該小燈泡接入如丙圖所示的電路中，已知電流傳感器的示數(shù)為0.3A，電源電動勢為3V。則此時小燈泡的電功率為W，電源的內(nèi)阻為Ω。▁▃▅▇█參*考*答*案█▇▅▃▁〖合作探究攻重難〗〖例1〗〖〖解析〗〗(1)光敏電阻的阻值隨光照變化的曲線如圖所示。特點(diǎn)：光敏電阻的阻值隨光照強(qiáng)度的增大非線性減小。(2)電路原理圖如圖所示?？刂崎_關(guān)自動啟動照明系統(tǒng)，給1、2兩端提供電壓，要求當(dāng)天色漸暗照度降低至1.0(lx)時啟動照明系統(tǒng)，即此時光敏電阻阻值為20kΩ，兩端電壓為2V，電源電動勢為3V，所以應(yīng)加上一個分壓電阻，分壓電阻阻值為10kΩ，即選用R1。〖〖答案〗〗見〖解析〗〖例2〗〖〖解析〗〗(1)電壓為18V，而報警時的電流為10mA；此時電阻約為：R＝eq\f(18,10×10－3)Ω＝1800Ω；而熱敏電阻的阻值約為650Ω，故滑動變阻器接入電阻約為1150Ω，故應(yīng)選擇R2。(2)①因要求熱敏電阻達(dá)到120℃時報警，此時電阻為700Ω，故應(yīng)將電阻箱調(diào)節(jié)至700Ω，然后由最大調(diào)節(jié)滑動變阻器，直至報警器報警，故開始時滑片應(yīng)在b端，目的是避免接通電源后，流過報警器的電流會超過20mA，報警器可能損壞；②將開關(guān)接到c(3)滑動變阻器滑片的位置不變，將開關(guān)向另一端閉合，報警系統(tǒng)即可正常使用。(4)需將上述電路中的熱敏電阻換成光敏電阻，并將電阻箱的阻值調(diào)到650Ω，然后重復(fù)上述操作即可?！肌即鸢浮健?1)R2(2)①700.0b接通電源后，流過報警器的電流會超過20mA，報警器可能損壞②c報警器開始報警(3)不變(4)熱敏電阻