中小学教育资源及组卷应用平台 2025人教版新教材物理高考第一轮 第4讲实验:利用传感器制作简单的自动控制装置 1.(2023浙江杭州模拟)在“利用传感器制作简单的自动控制”实验中,简单的门窗磁控防盗报警装置示意图如图甲所示。门的上沿嵌入一小块永磁体M,门框内与M相对的位置嵌入干簧管SA,并将干簧管接入报警电路。 (1)如图乙所示,干簧管SA作为传感器,用于感知磁体磁场是否存在,继电器(虚线方框部分)作为执行装置,发光二极管LED作为电路正常工作提示,蜂鸣器H作为报警提醒。电路中P点应接直流电源的 (选填“正极”或“负极”)。 (2)连接好电路,闭合开关S,接通电源,将磁体M靠近和离开干簧管,分别观察并记录实验现象。 比较项 磁体M靠近干簧管 磁体M离开干簧管 实验现象 2.(2024四川模拟)(1)一光敏电阻(图乙中RL)的阻值随照度变化的图像如图甲所示,由图像可知,该光敏电阻的阻值随照度的增加做 (选填“线性”或“非线性”)变化。 (2)某同学利用该光敏电阻设计了图乙所示光控电路控制三盏路灯,图中交流电源电压为220 V,三盏路灯规格相同,均为“110 V 110 W”。他进行了如下操作: ①闭合干路开关,将双掷开关置于b处,将R2调至1 200 Ω。 ②滑动R1的滑片,使三盏路灯正常发光。 ③将双掷开关置于a处。 则当照度低到1.0 lx(lx为照度的单位)时,路灯会正常发光。若有“50 Ω 5 A”及“5 kΩ 1 A”两个滑动变阻器可供选择,则图中R1应选择 规格。安装该电路时,光敏电阻RL应 (选填“远离”或“靠近”)路灯。 (3)图乙所示光控电路的缺点较多,从节能和实际操作的角度分析均有不足,通过你的观察,请指出一种不足: (写出一条即可)。 3.某同学利用热敏电阻自制了一个简易温度计,其内部电路装置如图甲所示,使用的器材有:直流电源(E=4.5 V,内阻不计)、毫安表(量程未知)、电阻箱R(最大阻值为999.9 Ω)、热敏电阻一个、开关S1和S2、导线若干。 (1)为了确定毫安表的量程和内阻,先把电阻箱的阻值调到最大,然后将开关S2接至a端,闭合开关S1,逐渐调节电阻箱的阻值,发现当毫安表指针刚好偏转至满偏刻度的处,电阻箱的示数如图乙所示,此时电阻箱的阻值R= Ω。将电阻箱的阻值调为540.0 Ω时,毫安表指针刚好偏转至满偏刻度的处,由此知毫安表的满偏电流Ig= mA,内阻Rg= Ω。(后两问计算结果均保留两位有效数字) (2)将开关S2接至b端,闭合开关S1,该温度计可开始工作,为了得到摄氏温度与电流之间的关系,该同学通过查阅资料,发现自己使用的热敏电阻为负温度系数热敏电阻,其阻值在测量范围(包括0 ℃)内随摄氏温度的降低而线性增加,比例系数为k(k<0),已知该电阻在0 ℃时的阻值为R0,则该简易温度计所测摄氏温度t与电流I之间满足t= (用E、k、R0、Rg、I表示)。 4.(2023广东广州模拟)热敏电阻的阻值随温度变化的图像如图甲所示,用此热敏电阻和继电器组成的一简易温控开关如图乙所示,继电器的电阻为60 Ω。当继电器电流超过10 mA时,衔铁吸合,加热器停止加热,实现温控。为继电器线圈供电的电池E的内阻不计。图中的“电源”是恒温箱加热器的电源。 甲 乙 (1)提供以下实验器材:电源E1(3 V),电源E2(6 V),滑动变阻器R1(0~20 Ω),滑动变阻器R2(0~220 Ω),为使该装置实现对20~60 ℃之间任意温度的控制,电源应选 (选填“E1”或“E2”);滑动变阻器应选 (选填“R1”或“R2”)。 (2)为了实现恒温箱系统保持温度为40 ℃,实验时进行了以下操作: ①断开开关,滑动变阻器调节至 (选填“最大”或“最小”),需将电阻箱调到一固定的阻值 Ω; ②将单刀双掷开关向c端闭合; ③缓慢调节滑动变阻 ... ...
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