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试验十六利用传感器制作简洁的自动限制装置1.试验一:门窗防盗报警装置(1)试验目的与要求当门窗紧闭时,蜂鸣器不响,指示灯亮;当门窗被打开时,蜂鸣器发出警报声,指示灯灭.(2)电路图(3)试验器材和装置干簧管SA、继电器(虚线框部分)、发光二极管LED、电阻R、蜂鸣器H、电源、小磁体、开关.(4)电路工作原理闭合电路开关S,系统处于防盗状态.当门窗紧闭时,磁体M靠近干簧管SA,干簧管两个簧片被磁化相吸而接通继电器线圈K,使继电器工作.继电器的动触点c与常开触点a接通,发光二极管LED发光,显示电路处于正常工作状态.当门窗开启时,磁体离开干簧管,干簧管失磁断开,继电器被断电.继电器的动触点c与常闭触点b接通,蜂鸣器H发声报警.干簧管在电路中起传感器和限制开关的作用,继电器则相当于一个自动的双向开关.(5)试验操作a.连接电路前,要先推断一下干簧管是否可以正常工作.用磁体干脆靠近干簧管,视察簧片能否正常动作.b.确定各元件可以正常工作后,依据电路图连接电路.c.接通电源后,将磁体靠近和离开干簧管,分别视察试验现象.2.试验二:光控开关(1)试验目的与要求模拟光控路灯依据光照的变更自动开启或关闭.(2)电路图(3)试验器材和装置发光二极管LED、三极管VT、可调电阻R1、继电器K、限流电阻R2、光敏电阻RG、二极管D、电源、小灯泡L.(4)电路工作原理当环境光比较强时,光敏电阻RG的阻值很小,三极管不导通,发光二极管或继电器所在的回路相当于断路,即发光二极管不工作;继电器处于常开状态,小灯泡L不亮.当环境光比较弱时,光敏电阻RG的阻值变大,三极管导通,且获得足够的基极电流,产生较大的集电极电流,点亮发光二极管或驱动继电器吸合而点亮小灯泡L.(5)试验操作a.依据电路图连接电路,检查无误后,接通电源.b.让光敏电阻RG受到白天较强的自然光照耀,调整电阻R1使发光二极管LED或小灯泡L刚好不发光.c.遮挡RG,当光照减弱到某种程度时,就会看到发光二极管LED或小灯泡L发光.d.让光照加强,当光照强到某种程度时,发光二极管LED或小灯泡L熄灭.假如试验现象不明显,可用手电筒加强光照,或遮盖光敏电阻,再进行视察.研透高考明确方向命题点1教材基础试验1.[教材原型试验/2024广东]某小组探讨热敏电阻阻值随温度的变更规律.依据试验须要已选用了规格和量程合适的器材.(1)先用多用电表预判热敏电阻阻值随温度的变更趋势.选择适当倍率的欧姆挡,将两表笔短接,调整欧姆调零旋钮,使指针指向右边“0Ω”处.测量时视察到热敏电阻温度越高,相同倍率下多用电表指针向右偏转角度越大,由此可推断热敏电阻阻值随温度的上升而减小.(2)再按下图连接好电路进行测量.①闭合开关S前,将滑动变阻器R1的滑片滑到b端(选填“a”或“b”).将温控室的温度设置为T,电阻箱R0调为某一阻值R01.闭合开关S,调整滑动变阻器R1,使电压表和电流表的指针偏转到某一位置.记录此时电压表和电流表的示数、T和R01.断开开关S.再将电压表与热敏电阻C端间的导线改接到D端,闭合开关S.反复调整R0和R1,使电压表和电流表的示数与上述记录的示数相同.记录此时电阻箱的阻值R02.断开开关S.②试验中记录的阻值R01大于R02(选填“大于”“小于”或“等于”).此时热敏电阻阻值RT=R01-R02.(3)变更温控室的温度,测量不同温度时的热敏电阻阻值,可以得到热敏电阻阻值随温度的变更规律.解析(1)用多用电表欧姆挡测量电阻时,在选择适当倍率后,须要先将两表笔短接,调整欧姆调零旋钮进行调零.热敏电阻温度越高,相同倍率下多用电表指针向右偏转角度越大,说明热敏电阻阻值随温度的上升而减小.(2)①闭合开关S前,为疼惜电路,应将滑动变阻器R1的阻值调到最大,因此应将滑动变阻器R1的滑片滑动到b端.②温度为T时,R01=R02+RT,明显R01大于R02,此时热敏电阻阻值RT=R01-R02.命题点2创新设计试验2.[压敏电阻]材料的电阻随压力的变更而变更的现象称为“压阻效应”,利用这种效应可以测量压力大小.若图甲为某压敏电阻在室温下的电阻—压力特性曲线,其中RF、R0分别表示有、无压力时压敏电阻的阻值.为了测量压力F,需先测量压敏电阻处于压力中的阻值RF.请按要求完成下列试验.(1)设计一个可以测量处于压力中的该压敏电阻阻值的电路,在图乙的虚线框中画出试验电路原理图(压敏电阻及所给压力已给出,待测压力大小约为0.4×102~0.8×102N,不考虑压力对电路其他部分的影响),要求误差较小,供应的器材如下:A.压敏电阻,无压力时阻值R0=6000ΩB.滑动变阻器R,最大阻值为200ΩC.电流表A,量程2.5mA,内阻约30ΩD.电压表V,量程3V,内阻约3kΩE.直流电源E,电动势3V,内阻很小F.开关S,导线若干(2)正确接线后,将压敏电阻置于待测压力下,通过压敏电阻的电流是1.33mA,电压表的示数如图丙所示,则电压表的读数为2.00V.(3)此时压敏电阻的阻值为1.5×103Ω;结合图甲可知待测压力的大小F=60N.(计算结果均保留两位有效数字)解析(1
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