专题10 创新实验与项目式学习 1.[2024无锡一模]在跨学科实践课上,科创小组开展了“探究光敏电阻阻值与光照关系”的主题活动。 【项目准备】 可供选择的器材有光敏电阻(阻值约为)、小灯泡、发光二极管、开关各一个,干电池两节,导线若干。 【项目实施】 (1) 设计电路: 小明设计了如图甲所示的电路。将光敏电阻与小灯泡串联,可以通过小灯泡的亮暗来判断当照射到光敏电阻上的光变强时,光敏电阻的阻值是变大,还是变小? 但小明根据电路图甲连接好电路,闭合开关,小灯泡不亮;经检查,实验器材和连接都完好,你认为小灯泡不亮的原因可能是_____。 甲 (2) 优化电路: 小明找出原因后,将电路图改进优化后如图乙所示,、之间为电源。连接电路,闭合开关,二极管发光,则电源的正极为_____(选填“”或“”)端。若发光二极管在安全的电流范围内,电流越大,亮度越高;当用手遮住光敏电阻时,发光二极管变暗;拿开遮住光敏电阻的手时,发光二极管又变亮,由此可见:此光敏电阻的阻值随光照强度的增大而____(选填“变大”或“变小”)。 乙 【项目拓展】 小华通过上网查询。发现光敏电阻在生活、生产中有很多应用,如图丙和丁所示是一款家用烟雾报警器及其简化原理图。烟雾报警器有一个外部光线无法进入的烟室,其中装有激光发射器和带有光敏电阻的电路,电路中的电源电压不变,为定值电阻,为光敏电阻。发光强度的单位为坎德拉,符号为,当激光发射器的发光强度为时,光敏电阻的阻值为 ;当激光发射器的发光强度为时,光敏电阻的阻值为 。当烟雾进入烟室后,激光被烟雾遮挡,使得射向光敏电阻的光照强度减小,当烟雾浓度大于或等于某一值时,电路中的电流小于或等于,烟雾报警器报警。 丙 丁 (3) 在某次测试中,当激光发射器的发光强度调为时,测试电压表的示数为;当把发光强度调为时,测试电压表的示数为,则电源电压是__。 (4) 由于长时间工作,导致电源电压降低了。烟雾报警器在烟雾浓度较小时误报警。在不更换此电源的情况下,要使报警器在原烟雾浓度的范围内正常报警,可以通过改变的阻值来实现。求更换后的的阻值与原的阻值相比变化了____ 。 2.[2024海安市一模]在跨学科实践课上,某小组开展了“空气质量检测仪”的项目化学习活动。下面是该小组同学交流的实践过程,请帮助完成下列内容: 【项目任务】 制作一个简易的空气质量检测仪。 【项目导引】 资料显示空气质量等级是按照空气质量指数划分的,如表所示。 空气质量指数 空气质量等级 优 良 轻度污染 中度污染 重度污染 严重污染 从学校科技实验员处借得一个气敏电阻,通过说明书获悉,其电阻值随空气质量指数的关系如表所示: 空气质量指数 50 100 150 200 250 300 电阻值 100 50 30 20 15 10 甲 (1) 每当启动空气重污染橙色预警时,中小学、幼儿园等将减少或停止户外活动,空气污染_____(选填“属于”或“不属于”)分子运动。 (2) 请在图甲中描点作出气敏电阻的阻值与空气质量指数的关系图线。 【方案设计】 小组经过一番讨论和研究,设计了如图乙所示的空气质量检测仪的电路,其中定值电阻 ,电源电压恒为不变,用电流表的示数表示对应空气的质量指数;闭合开关,当电流表的示数为时,电路报警,此时电磁铁把衔铁吸下来,净化系统开始工作,电磁铁中线圈的电阻不计。 乙 【项目实施】 (1) 如图乙,闭合开关,电磁继电器中电磁铁的上端为_____(选填“”或“”)极。当净化系统工作时,弹簧对点作用力的方向是向__(选填“上”或“下”)。 (2) 如图乙,闭合开关,当空气质量指数值升高,电路中电流表的示数____(选填“增大”“减小”或“不变”)。 ①当空气质量指数为50时,电阻两端的电压为。 ②当电路报警时,则此时对应的空气质量 ... ...
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