1、课时跟踪训练（十九）利用传感器制作简单的自动控制装置A级双基达标1.如图所示为小型电磁继电器的构造示意图，其中L为含铁芯的线圈，P为可绕O点转动的铁片，K为弹簧，S为一对触头，A、B、C、D为四个接线柱。电磁继电器与传感器配合，可完成自动控制的要求，其工作方式是()AA与B接信号电压，C与D跟被控电路串联BA与B接信号电压，C与D跟被控电路并联CC与D接信号电压，A与B跟被控电路串联DC与D接信号电压，A与B跟被控电路并联解析：选A由题图可知A、B是电磁继电器线圈，所以A、B应接信号电压，线圈随信号电压变化使电磁继电器开关闭合或断开，从而使C、D接通或断开，进而起到控制作用，故正确答案为A。2
2、.电流传感器可以清楚地演示一些电学元件对电路中电流的影响。如图所示，在电路中接入电感线圈，闭合开关时，计算机显示的电流随时间变化的图像是()解析：选B当闭合开关时，通过电感线圈的电流是逐渐增大但并不是均匀增大的，一段时间后电流恒定，故选项B正确。3如图所示为一种温度自动报警器的原理图，在水银温度计的顶端封入一段金属丝，以下说法正确的是()A温度升高至74 时，L1亮灯报警B温度升高至74 时，L2亮灯报警C温度升高至78 时，L1亮灯报警D温度升高至78 时，L2亮灯报警解析：选D当温度低于78 时，线圈中没有电流，此时仅灯L1亮；当温度升高到78 时，线圈中有电流，磁铁吸引衔铁，灯L2被接通
3、，所以灯L2亮报警；温度升高至74 时，线圈中没有电流，只是灯L1亮。4某同学尝试把一个灵敏电流计改装成温度计，他所选用的器材有：灵敏电流计(待改装)，学生电源(电动势为E，内阻不计)，滑动变阻器，单刀双掷开关，导线若干，导热性能良好的防水绝缘材料，标准温度计，PTC热敏电阻Rt(PTC热敏电阻的阻值与摄氏温度t的关系为Rtakt，a0，k0)。设计电路图如图所示，并按如下步骤进行操作。(1)按电路图连接好实验器材。(2)将滑动变阻器滑片P滑到_(选填“a”或“b”)端，单刀双掷开关S掷于_(选填“c”或“d”)端，调节滑片P使电流计满偏，并在以后的操作中保持滑片P位置不动，设此时电路总电阻为
4、R，断开电路。(3)容器中倒入适量开水，观察标准温度计，每当标准温度计示数下降5 ，就将开关S置于d端，并记录此时的温度t和对应的电流计的示数I，然后断开开关。请根据温度计的设计原理和电路图，写出电流与温度的关系式I_(用题目中给定的符号)。(4)根据对应温度记录的电流计示数，重新刻制电流计的表盘，改装成温度计。根据改装原理，此温度计表盘刻度线的特点是：低温刻度在_(选填“左”或“右”)侧，刻度线分布是否均匀？_(选填“是”或“否”)。解析：(2)分析电路可知滑动变阻器为限流接法，所以闭合开关前，使它接入电路的阻值最大，即将滑片P滑到a端。为了设计表盘刻度，应使开关S掷于c端，调节滑片，使电流
5、计满偏。(3)把开关S置于d端，根据闭合电路欧姆定律得I，又Rtakt，联立得出电流与温度的关系式为I。(4)因为Rtakt(且a0，k0)，所以温度越低，电阻越小，回路中电流越大，所以低温度刻度在右侧，由(3)中关系式可知电流与温度不是线性关系，所以刻度线分布不均匀。答案：(2)ac(3)(4)右否5如图甲所示为热敏电阻的Rt图像，图乙为用此热敏电阻R和继电器组成的一个简单恒温箱温控电路，继电器线圈的电阻为R0200 。当线圈中的电流大于或等于20 mA 时，继电器的衔铁被吸合。为继电器线圈供电电池的电动势E8 V，内阻可以不计。图中的“电源”是恒温箱加热电源。(1)图甲说明热敏电阻的阻值随
6、着温度的升高而_(选填“增大”“减小”或“不变”)。(2)应该把恒温箱内加热器接_(选填“AB”或“CD”)端。(3)如果要使恒温箱内的温度保持100 ，滑动变阻器R1接入电路的电阻值为多少。解析：(1)由题图甲可知热敏电阻的阻值随着温度的升高而减小。(2)当温度较低的时候，热敏电阻的电阻较大，电路中的电流较小，此时继电器的衔铁与AB部分连接，此时是需要加热的，恒温箱内的加热器要工作，所以应该把恒温箱内的加热器接在AB端。(3)当温度达到100 时，加热电路就要断开，此时的继电器的衔铁要被吸合，即控制电路的电流要到达I20 mA0.02 A，此时热敏电阻的阻值R50 ，根据闭合电路的欧姆定律可
7、得：I，解得：R1150 。答案：(1)减小(2)AB(3)150 B级选考提能6光敏电阻在各种自动化装置中有很多应用。街道路灯自动控制就是应用之一，如图所示电路为模拟电路，其中A为一光敏电阻，B为电磁继电器，C为电流放大器，D为路灯。请连成正确的电路，达到日出路灯熄、日落路灯亮的效果。解析：当有光照射时，光电流经过放大器输出一个较大的电流，驱动电磁继电器吸合，使两个触点断开；当无光照时，光电流减小，放大器输出电流减小，电磁继电器释放衔铁，使两个触点闭合，控制路灯电路接通，路灯开始工作。电路如图所示：答案：见解析图7有一种测量人体重的电子秤，其原理图如图所示，它主要由三部分构成：踏板和压力杠杆
8、AOB、压力传感器R(一个阻值可随压力大小而变化的电阻器)、显示体重的仪表G(其实质是电流表)。其中AOBO41。已知压力传感器的电阻与其所受压力的关系如下表所示：压力F/N050100150200250300电阻R/300270240210180150120设踏板和杠杆组件的质量不计，接通电源后，压力传感器两端的电压恒为4.5 V，则：(1)利用表中数据归纳出电阻R随压力F变化的函数关系式_。(2)该电子秤零刻度线(即踏板空载时的刻度线)应标在电流表刻度盘_mA处。(3)如果某人站在踏板上，电流表刻度盘示数为20 mA，这个人的体重是_N。解析：(1)由表中数据可以看出，电阻随着压力的增加而均匀减小，设表达式为RkFb，代入表中数据可得出R3000.6F()。(2)依题意可知，电子秤空载时压力传感器受到的压力为0，由表可知，此时压力传感器的电阻R1300 ，电路中的电流为I1 A15 mA，所以该秤零刻度线应标在电流表刻度盘的15 mA处。(3)当电流表刻度盘的读数为I220 mA时，压力传感器的电阻R2 225 ，由R3000.6F，得F2125 N，再由杠杆平衡原理F2ABGBO，得G625 N。答案：(1)R3000.6F()(2)15(3)625
