2025年高中物理试卷(带答案)实验十七　利用传感器制作简单的自动控制装置.docx

实验十七利用传感器制作简单的自动控制装置

1.门窗防盗报警装置具有自动提示报警的功能．在睡觉前连接好电路，启动防盗报警装置．当门窗紧闭时，蜂鸣器不响，指示灯亮；当门窗被打开时，蜂鸣器发出声音报警，指示灯灭．

2．光控路灯根据光照的变化自动开启或关闭．即在天色暗到一定程度时让路灯自动开启，而在天明时自动关闭．

实验一门窗防盗报警装置

1．实验电路图

2．实验步骤

(1)连接电路前，要先判断一下干簧管是否可以正常工作．用磁体直接靠近干簧管，观察簧片能否正常工作．

(2)确定各元件可以正常工作后，按照电路图连接电路．

(3)接通电源后，将磁体靠近和离开干簧管，分别观察实验现象．

3．注意事项

(1)检查干簧管的簧片是否能正常开合．

(2)确定各元件可以正常工作后．按照设计的电路图连接电路．连接发光二极管时要注意将其正、负极与电源正、负极对应连接．

实验二光控开关

1．实验电路图

2．实验步骤

(1)按照电路图连接电路，检查无误后，接通电源．

(2)让光敏电阻RG受到白天较强的自然光照射，调节电阻R1使发光二极管LED或小灯泡L刚好不发光．

(3)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．

(4)让光照加强，当光照强到某种程度时，则发光二极管LED或小灯泡L熄灭．

3．注意事项

(1)安装前，对实验器材进行测试，确保各元件性能良好后，再进行安装．

(2)光控开关实验中，二极管连入电路的极性不能反接．

(3)如果实验现象不明显，可用手电筒加强光照，或遮盖光敏电阻，再进行观察．

考点一教材原型实验

例1如

图所示是具有自动报警功能的防盗门，它利用干簧管作为传感器，继电器(虚线方框部分)作为执行装置．下列说法不正确的是()

A．当门紧闭时，磁体M处在干簧管SA里面，开关c与b接通

B．当门紧闭时，磁体M处在干簧管SA里面，开关c与a接通

C．当门被推开时，磁体M离开干簧管SA，继电器被断电，开关c与b接通

D．当门被推开时，磁体M离开干簧管SA，开关c与b接通，蜂鸣器H发声报警

例2光控路灯可以根据光照的变化自动开启或关闭，如图所示是利用光敏电阻和晶体三极管制作的光控开关的原理电路图．当天色逐渐变暗时，LED灯自动点亮，下列说法正确的是()

A．光敏电阻RG逐渐变小

B．光敏电阻RG的电压变小

C．晶体三极管被断开

D．如果想要在更暗的时候LED灯被点亮，应将R1调大一点

例3传感器担负着信息采集的任务，在自动控制中发挥着重要作用，传感器能够将感受到的物理量(如温度、光、声等)转换成便于测量的量(电学量)，例如热敏传感器．某热敏电阻RT阻值随温度变化的图线如图甲所示，图乙是由该热敏电阻RT作为传感器制作的简单自动报警器线路图．问：

(1)为了使温度过高时报警器响铃，c应接在________(选填“a”或“b”)处．

(2)若要使启动报警的温度降低些，应将滑动变阻器的滑片P向________(选填“左”或“右”)移动．

(3)如果在调试报警器报警温度时，发现将报警器放在预定的报警温度的环境时，报警器一直报警，无论如何调节滑动变阻器的滑片P，报警器都一直报警，可能的原因和解决的办法是________________________________________________________________________

________________________________________________________________________.

例4为了节能环保，一些公共场所使用光控开关控制照明系统．光控开关可采用光敏电阻来控制，光敏电阻是阻值随着光的照度而发生变化的元件(照度可以反映光的强弱，光越强，照度越大，照度单位为lx)．

(1)某光敏电阻R在不同照度下的阻值如下表，根据表中已知数据，在如图甲的坐标系中描绘出了阻值随照度变化的曲线．由图像可求出照度为0.6lx时的电阻约为________kΩ.

照度/lx

0.2

0.4

0.6

0.8

1.0

1.2

电阻/kΩ

5.8

3.7

2.3

2.0

1.8

(2)如图乙，是街道路灯自动控制设计电路，利用直流电源为电磁铁供电，利用照明电源为路灯供电．为达到天亮灯熄、天暗灯亮的效果，路灯应接在________(填“AB”或“BC”)之间．

(3)用多用电表“×10Ω”挡，按正确步骤测量图乙中电磁铁线圈电阻时，指针示数如图丙，则线圈的电阻为________Ω；已知当线圈中的电流大于或等于2mA时，继电器的衔铁将被吸合，图乙中直流电源的电动势E＝6V，内阻忽略不计，滑动变阻器有两种规格可供选择：R1(0～200Ω，1A)、R2(0～2000Ω，0.1A)．要求天色渐暗照度