新教材同步系列2024春高中物理第5章傳感器第2節(jié)傳感器的應用第3節(jié)用傳感器制作自動控制裝置教師用書粵教版選擇性必修第二冊

第二節(jié)傳感器的應用第三節(jié)用傳感器制作自動控制裝置1．列舉傳感器在日常生活中的應用；了解傳感器在工、農業(yè)生產(chǎn)中的應用，知道航天航空中的傳感器。2．理解常用傳感器的工作原理和過程。3．通過利用傳感器制作自動控制裝置的過程，培養(yǎng)動手能力和解決問題的能力。知識點一生活中的傳感器1．溫度傳感器的應用電飯煲、電冰箱、微波爐、空調機、消毒碗柜等與溫度相關的家用電器。2．紅外線控制器的應用自動門、家電遙控器、生命探測儀、非接觸紅外測溫儀以及防盜、防火報警器等。3．光敏傳感器的應用：照相機等。4．壓力傳感器的應用：電子秤等。知識點二傳感器在工、農業(yè)生產(chǎn)和航天航空中的應用1．農業(yè)生產(chǎn)中的傳感器無人管理的自動灌溉系統(tǒng)利用了濕度傳感器；自動化溫室種植中，溫室的自動控溫就是在溫度傳感器的幫助下實現(xiàn)的；現(xiàn)代糧庫采用了溫度傳感器和濕度傳感器。2．工業(yè)生產(chǎn)中的傳感器安全生產(chǎn)中，如將一種埋入式光纖傳感器安置在大橋或水壩中，隨時可以監(jiān)控大橋和水壩的裂痕等安全隱患；在自動控制系統(tǒng)中，如數(shù)控機床中的位移測量裝置就是利用高精度位移傳感器(如光柵傳感器)對位移測量，從而實現(xiàn)精密加工。3．航天航空中的傳感器飛機保持一定飛行高度，當飛機高度變化時，大氣數(shù)據(jù)計算機自動發(fā)出與給定高度的差值信號，并通過自動駕駛儀操縱升降舵，使飛機恢復給定高度；在運載火箭、載人飛船中，應用了傳感器供遙測和遙控系統(tǒng)使用；對航天員的各種生理指標的測量有生理傳感器，如測量血壓、心電圖、體溫等。1．思考判斷(正確的畫“√”，錯誤的畫“×”)(1)洗衣機的自動控制裝置利用了壓力傳感器。 (√)(2)自動門利用了紅外線傳感器。 (√)(3)指紋識別器是利用壓力傳感器。 (×)(4)無人管理的自動灌溉系統(tǒng)，用到了溫度傳感器。 (×)(5)位移測量裝置用到了位移傳感器。 (√)2．(2022·山東聊城高二期末)關于傳感器的應用，下列說法中正確的是()A．電熨斗是通過感溫鐵氧體的作用控制電路的通斷的B．電子秤能通過應變片把力這個力學量轉換為電學量進行測量C．話筒是一種常用的聲傳感器，其作用是將電信號轉換為聲信號D．熱敏電阻是把光照強弱這個光學量轉換為電阻這個電學量的B[電熨斗是通過雙金屬片溫度傳感器來實現(xiàn)溫度的自主控制，故A錯誤；電子秤是通過應變片這個壓力傳感器把力學量轉換為電學量進行測量的，故B正確；話筒是一種常用的聲傳感器，其作用是將聲信號轉換為電信號，故C錯誤；熱敏電阻是把溫度這個熱學量轉換為電阻這個電學量的，故D錯誤。]3．類人型機器人裝有作為眼睛的“傳感器”，猶如大腦的“控制器”，以及可以行走的“執(zhí)行器”，在它碰到障礙物前會自動避讓并及時轉彎。下列有關該機器人“眼睛”的說法中正確的是()A．是力傳感器 B．是光傳感器C．是溫度傳感器 D．是聲音傳感器B[遇到障礙物會繞開，說明它是光傳感器，B正確，A、C、D錯誤。](1)日光燈的啟動器(結構如圖所示)也可看成是一個熱敏傳感裝置，它的熱敏功能器是雙金屬片，你能說出啟動器的工作原理嗎？提示：日光燈啟動器內有一雙金屬片，熱膨脹系數(shù)不同。開關閉合后，啟動器兩極之間有電壓使氖氣放電而發(fā)出輝光，輝光發(fā)出的熱量使U形動觸片受熱膨脹向外延伸，碰到靜觸片觸點，電路接通；溫度降低時，U形動觸片向里收縮，離開觸點，電路斷開。(2)如圖所示，水箱水位自動報警器是如何工作的？提示：正常生產(chǎn)時，水位較高。繼電器中的線圈有電流通過，銜鐵1被向下吸引，與觸頭2接觸，B燈亮。水位下降到一定高度后，繼電器中線圈沒有電流通過了，則銜鐵1與觸頭3接觸，A燈亮。傳感器的應用實例1．力傳感器的應用——電子秤(1)構成：電子秤的測力裝置是力傳感器，常用的一種力傳感器由一個金屬梁和兩個應變片組成。如圖所示。(2)電子秤工作原理：金屬梁自由(3)應用：力傳感器常用于測量汽車載重，以及商店超市的電子秤。2．溫度傳感器的應用(1)電熨斗。①溫度傳感器：由半導體材料制成的熱敏電阻和金屬熱電阻均可制成溫度傳感器，它可以把溫度信號轉換為電信號進行自動控制。②電熨斗的自動控溫原理：其內部裝有雙金屬片溫度傳感器，如圖所示：常溫下，上下觸點應是接觸的，但溫度過高時，由于雙金屬片受熱膨脹系數(shù)不同，上部金屬膨脹大，下部金屬膨脹小，則雙金屬片向下彎曲，使觸點分離，從而切斷電源停止加熱，溫度降低后，雙金屬片恢復原狀，重新接通電路加熱，這樣循環(huán)進行，起到自動控制溫度的作用。(2)電飯鍋。①結構：如圖所示，它的主要元件感溫鐵氧體是用氧化錳、氧化鋅和氧化鐵粉末混合燒結而成的。它的特點是：常溫下具有磁性，能被磁體吸引，但是溫度上升到約103℃時，就失去了磁性，不能被磁體吸引了。②工作原理：電飯鍋工作時，按下開關按鈕，感溫磁體與永磁體接觸，兩個接線螺釘通過觸點相連，電路接通，開始工作，電飯鍋內溫度升高，當達到103℃時，感溫磁體與永磁體分離，帶動觸點分離，電路斷開，不再加熱，電飯鍋停止工作。3．光傳感器的應用——火災報警器如圖所示為利用煙霧對光的散射來工作的一種火災報警器，其工作原理是：帶孔的罩子內裝有發(fā)光二極管LED、光電三極管和不透明的擋板。平時，光電三極管收不到LED發(fā)出的光，呈現(xiàn)高電阻狀態(tài)。煙霧進入罩內后對光有散射作用，使部分光線照射到光電三極管上，其電阻變小。與傳感器連接的電路檢測出這種變化，就會發(fā)出警報?！镜淅?】如圖甲所示為在溫度為10℃左右的環(huán)境中工作的某自動恒溫箱原理簡圖，箱內的電阻R1＝20kΩ、R2＝10kΩ、R3＝40kΩ，RT為熱敏電阻，它的電阻隨溫度變化的圖線如圖乙所示，a、b端電壓Uab≤0時，電壓鑒別器會令開關S接通，恒溫箱內的電熱絲發(fā)熱，使箱內溫度升高；當a、b端電壓Uab>0時，電壓鑒別器會令開關S斷開，停止加熱，則恒溫箱內的溫度可保持在()A．10℃B．20℃C．30℃D．45℃C[由題可知Uab＝0是一個電壓的臨界點，對應著開關S的動作，而開關的動作對應著溫度的上升或下降。由電路圖可知，在R1、R2、R3給定的條件下，熱敏電阻RT的阻值決定了Uab的正負。設電源負極的電勢為零，則φa＝R2R1+R2U，φb＝RTR3+RTU，其中U為電源的路端電壓，令φa＝φb，即Uab＝0，則可得R2R本題利用熱敏電阻作傳感器，將溫度變化的信號轉化為電信號，結合電子線路來控制加熱電路。正確的電路分析、計算及理解熱敏電阻的電阻值隨溫度變化的曲線，是解決本類習題的關鍵。[跟進訓練]1．(多選)電熨斗已經(jīng)走進千家萬戶，特別是服裝店更離不開它，現(xiàn)在的電熨斗具有自動控制溫度的功能，可以通過雙金屬片來控制電路的通斷。如圖所示為電熨斗的結構示意圖，關于電熨斗的控制電路，下列說法正確的是()A．常溫下，電熨斗的上下觸點應該是分離的B．圖中雙金屬片上層金屬片的膨脹系數(shù)大于下層金屬片的膨脹系數(shù)C．熨燙棉麻衣物時，應旋轉調溫旋鈕，使升降螺釘上升D．熨燙絲綢衣物時，應旋轉調溫旋鈕，使升降螺釘上升BD[常溫下，上下觸點接觸，溫度過高時，雙金屬片發(fā)生彎曲使上下觸點分開，起到調溫作用，A錯誤；當溫度升高時，雙金屬片向膨脹系數(shù)小的金屬片所在處發(fā)生彎曲，觸點斷開，故雙金屬片上層金屬片的膨脹系數(shù)大于下層金屬片的膨脹系數(shù)，B正確；熨燙棉麻衣物時，需要較高溫度，要調節(jié)調溫旋鈕，使升降螺釘下移，C錯誤；熨燙絲綢衣物時，應旋轉調溫旋鈕，使升降螺釘上升，D正確。]2．如圖所示是會議室和賓館房間的天花板上裝有的火災報警器的結構原理圖，罩內裝有發(fā)光二極管、光電三極管和不透明的擋板。平時光電三極管接收不到發(fā)光二極管發(fā)出的光，呈現(xiàn)高電阻狀態(tài)。發(fā)生火災時，下列說法正確的是()A．進入罩內的煙霧遮擋了光線，使光電三極管電阻更大，檢測電路檢測出變化發(fā)出警報B．光電三極管溫度升高，電阻變小，檢測電路檢測出變化發(fā)出警報C．進入罩內的煙霧對光有散射作用，部分光線照到光電三極管上，電阻變小，檢測電路檢測出變化發(fā)出警報D．以上說法均不正確C[發(fā)生火災時，煙霧進入罩內后對光有散射作用，使部分光線照射到光電三極管上，其電阻變小，與傳感器連接的電路檢測出這種變化，就會發(fā)出警報。故選C。]自動控制電路的實例分析應用光敏電阻制作光控自動照明燈電路1．實驗目的了解與傳感器技術相關的物理知識，練習用傳感器制作自動控制裝置。2．實驗器材二極管VD、晶閘管VS、光敏電阻RG、定值電阻R(7.5MΩ)、燈泡L、多用電表、導線。3．實驗原理由晶閘管VS與電燈L構成主回路，控制回路由R與RG組成的分壓器及二極管VD構成，如圖所示。(1)當白天自然光線較強時，光敏電阻呈低電阻，與R分壓后使晶閘管VS的門電極處于低電平，VS關斷。(2)當夜幕降臨時，照在RG上的自然光線減弱，RG呈高阻，使VS的門電極處于高電平，VS獲得正向觸發(fā)電壓而導通，燈L亮。(3)改變R的阻值，即改變其與RG的分壓比，可調整電路的起控點。4．二極管VD、晶閘管VS的特性(1)二極管：具有單向導電性。當給二極管加正向電壓時，它的阻值很?。划斀o二極管加反向電壓時，它的電阻很大。(2)晶閘管VS：當晶閘管承受反向電壓時，不論門極承受何種電壓，晶閘管都處于關斷狀態(tài)。當晶閘管承受正向電壓時，僅在門極承受正向電壓情況下晶閘管才導通。5．實驗步驟(1)將多用電表旋鈕撥至R“×1k”擋，調零后，測量電阻R的阻值，檢查R是否符合要求。(2)將多用電表旋鈕撥至R“×1k”擋，調零后，用兩表筆分別接二極管兩極，然后將兩表筆位置對調。若兩次測量結果一次較小，一次很大，則二極管性能良好。(3)將多用電表旋鈕撥至R“×1k”擋，紅表筆接晶閘管K極，黑表筆同時接通G、A極，在保持黑表筆不脫離A極的狀態(tài)下斷開G極，指針指示幾十歐至一百歐，然后瞬時斷開A極再接通，若指針指示∞位置，則表明晶閘管良好。(4)按照電路圖，將各元件焊接、安裝好。(5)檢查各元件的連接，確保無誤。(6)接通電源，觀察強光照射光敏電阻時和用黑紙包裹光敏電阻時燈泡L的狀態(tài)。6．注意事項(1)安裝前，對所有器材進行測試，確保各元件性能良好后，再進行安裝。(2)焊接時，管腳必須在離管殼5mm以上處焊接，焊接時間不宜過長。(3)注意二極管、晶閘管各極正確裝入電路，不可錯接、反接?！镜淅?】光敏電阻在各種自動化裝置中有很多應用，其中有可用于路燈自動控制的開關。如圖所示為實驗所用器材，其中A為光敏電阻，B為電磁繼電器，C為電流放大器，D為路燈，請連成電路，達到日出路燈熄、日落路燈亮的效果，并說明此電路的工作原理。[思路點撥]這類自動控制裝置的基本流程：外界因素→敏感元件→電流信號→放大電路→電磁繼電器→受控電路。[解析]電路如圖所示。工作原理：白天，光照強，光敏電阻A阻值小，控制電路中電流大，電磁鐵磁力強，將銜鐵吸合，兩觸點分離，路燈電路不通，燈不亮；傍晚，日落后光照弱，光敏電阻A阻值大，控制電路中電流小，電磁鐵磁力弱，銜鐵向上移使兩觸點接觸，路燈電路接通，燈亮。[答案]見解析設計自動控制電路時的一般思路(1)根據(jù)題目給出的儀器和要求畫出控制電路和工作電路：控制電路由電源、開關、光敏電阻(或熱敏電阻等其他敏感元件)、電磁繼電器和導線等組成；工作電路由電源、用電器(燈泡、電熱絲或其他用電器)、導線等組成。這兩個電路既相互獨立，又通過繼電器相關聯(lián)，繼電器實際上是工作電路的開關。(2)分析自控電路的合理性：電路設計完成后，要對它的合理性進行分析，用光照射光敏電阻或給熱敏電阻加熱，檢查工作電路的接通和斷開是否符合實際要求。比如，自控路燈電路的設計要求是白天切斷工作電路，使路燈熄滅，晚上接通工作電路，使路燈點亮發(fā)光。[跟進訓練]3．如圖所示為自動水位報警器的示意圖，在水位低于B時，電磁鐵所在的控制電路部分斷路，________燈亮；當水位升高到B時，電磁鐵所在的控制電路部分接通，________燈亮。[解析]控制電路斷開時，繼電器彈片在彈簧作用下彈起，接通綠燈所在回路，綠燈亮；控制電路接通時，繼電器彈片在通電螺線管磁性作用下被吸下，接通紅燈所在回路，紅燈亮。[答案]綠紅1．有一種在光照或溫度升高時排氣扇都能啟動的自動控制裝置，下列說法正確的是()A．兩個傳感器都是光電傳感器B．兩個傳感器分別是光電傳感器和溫度傳感器C．兩個傳感器可能分別是溫度傳感器、電容式傳感器D．只有光照和溫度都適合時排氣扇才能工作B[題中提到有光照或溫度升高時排氣扇都能自動控制，由此可見兩個傳感器一個是光電傳感器，一個是溫度傳感器，而且排氣扇自動工作只需光照和溫度一個滿足條件即可，A、C、D錯誤，B正確。]2．(2022·福建莆田高二期末)以下物品是傳感器在日常生活中的一些應用。下列說法正確的是()A．測溫槍是應用紅外線傳感器測量體溫B．電子秤是應用光敏傳感器稱量物品質量C．指紋識別器是應用壓力傳感器來識別指紋D．煙霧散射火災報警器是應用聲傳感器實現(xiàn)火災報警A[因為一切物體均能發(fā)出紅外線，因此使用紅外線進行檢測體溫，故A正確；電子秤是應用壓敏傳感器稱量物品質量，故B錯誤；指紋識別器是應用電容或光學傳感器來識別指紋，故C錯誤；煙霧散射火災報警器是應用光傳感器實現(xiàn)火災報警，故D錯誤。]3．如圖所示是一個測定液面高度的傳感器，在導線芯的外面涂上一層絕緣物質，放在導電液中，導線芯和導電液構成電容器的兩極。把這兩極接入外電路，當外電路中的電流變化顯示電容值增大時，則導電液的深度h變化為()A．h增大 B．h減小C．h不變 D．無法確定A[由題意知，導線芯和導電液構成電容器的兩極，類似于平行板電容器的兩極。當液面高度發(fā)生變化時，相當于兩極正對面積發(fā)生變化，會引起電容的變化。與平行板電容器類比可得，導電液體深度h增大時，導線芯和導電液的正對面積增大，電容器的電容值變大。]4．某儀器內部電路如圖所示，其中M是一個質量較大的金屬塊，左、右兩端分別與金屬絲制作的彈簧相連，并套在光滑水平細桿上，a、b、c三塊金屬片的間隙很小(b固定在金屬塊上)。當金屬塊處于平衡時兩根彈簧均處于原長狀態(tài)。若將該儀器固定在一輛汽車上，則下列說法正確的是()A．當汽車加速前進時，甲燈亮B．當汽車加速前進時，乙燈亮C．當汽車剎車時，乙燈亮D．當汽車剎車時，甲、乙燈均不亮B[向右加速時，M向左移動，b與a接觸，乙燈亮；當剎車時，M向右移動，b與c接觸，甲燈亮。故選項B正確。]回歸本節(jié)內容，自我完成以下問題：1．生活中的傳感器有哪些？提示：有溫度傳感器、紅外線控制器、光敏傳感器、壓力傳感器等。2．紅外線控制器的應用有哪些？提示：自動門、家用遙控器、生命探測儀、非接觸紅外測溫儀以及防盜、防火報警等。3．溫度傳感器有哪些應用？提示：電飯煲、電冰箱、微波爐、空調、消毒碗柜等與溫度相關的家用電器。課時分層作業(yè)(十六)傳感器的應用用傳感器制作自動控制裝置題組一傳感器的應用實例1．下列關于傳感器的說法正確的是()A．話筒是一種常用的傳感器，其作用是將電信號轉換為聲音信號B．在天黑樓道里出現(xiàn)聲音時，樓道里的燈才亮，說明它的控制電路中只有聲音傳感器C．光敏電阻能夠把光照強弱變化轉換為電阻大小變化D．電子秤中所使用的測力裝置是溫度傳感器C[A錯誤：話筒是一種常用的傳感器，其作用是將聲音信號轉換為電信號；B錯誤：天黑樓道里出現(xiàn)聲音時，樓道里的燈才亮，說明它的控制電路中有光傳感器和聲音傳感器；C正確：光敏電阻隨光照強弱變化，其阻值發(fā)生變化，即它能夠把光照強弱變化轉換為電阻大小變化；D錯誤：電子秤中所使用的測力裝置是應變式力傳感器。]2．用于火災報警的離子煙霧傳感器如圖所示。在網(wǎng)罩Ⅰ內有電極Ⅱ和Ⅲ，a、b兩端接電源，Ⅳ是一小塊放射性同位素镅241，它能放射出一種很容易使空氣電離的粒子。正常情況下镅241放射出的粒子使兩個極板間的空氣電離，在a、b間形成較強的電流；發(fā)生火災時，大量煙霧進入網(wǎng)罩Ⅰ內，煙塵顆粒吸收其中的帶電粒子，導致電流發(fā)生變化，從而報警。下列說法中正確的是()A．镅241射出的是α粒子，有煙霧時電流增強B．镅241射出的是α粒子，有煙霧時電流減弱C．镅241射出的是β粒子，有煙霧時電流增強D．镅241射出的是β粒子，有煙霧時電流減弱B[放射性同位素镅241，它能放射出一種很容易使氣體電離的粒子，知該粒子是α粒子。發(fā)生火災時，煙霧進入網(wǎng)罩內，煙塵顆粒吸收空氣中的離子和镅發(fā)出的粒子，使得電流減弱。故B正確，A、C、D錯誤。]3．小強用恒溫箱進行實驗時，發(fā)現(xiàn)恒溫箱的溫度持續(xù)升高，無法自動控制。經(jīng)檢查，恒溫箱的控制器沒有故障。如圖所示，下列對故障判斷正確的是()A．只可能是熱敏電阻出現(xiàn)故障B．只可能是溫度設定裝置出現(xiàn)故障C．熱敏電阻和溫度設定裝置都可能出現(xiàn)故障D．可能是加熱器出現(xiàn)故障C[由恒溫箱原理圖可知，若熱敏電阻出現(xiàn)故障或溫度設定裝置出現(xiàn)故障都會向控制器傳遞錯誤信息，導致控制器發(fā)出錯誤指令，故C正確，A、B錯誤；若加熱器出現(xiàn)故障，只有一種可能，即不能加熱，而題中加熱器一直加熱才會使溫度持續(xù)升高，故D錯誤。]4．日常生活中，在機場、車站等交通出入口，使用紅外線熱像儀通過紅外線遙感，可檢測出經(jīng)過它時的發(fā)熱病人。關于紅外線熱像儀，下列說法正確的是()A．選擇紅外線進行檢測，主要是因為紅外線具有熒光效應B．紅外線熱像儀通過發(fā)射紅外線照射人體來檢測C．紅外線熱像儀同時還具有殺菌作用D．一切物體都能發(fā)射紅外線，而且物體在不同溫度下發(fā)射的紅外線的頻率和強度不同D[紅外線熱像儀是根據(jù)物體發(fā)射的紅外線的頻率和強度不同而工作的，故D正確。]5．(多選)傳感器在日常生活中有著廣泛的應用，它的種類多種多樣，其性能也各不相同。以下有關傳感器的說法正確的是()A．辦公大樓的大門能“看到”人的到來和離開而自動開或關，是光傳感器的應用B．非觸摸式自動水龍頭(自動感應水龍頭)應用的傳感器是生物傳感器C．空調機在室內溫度達到設定的溫度后，會自動停止工作，空調機內實現(xiàn)這一功能的傳感器是溫度傳感器D．電熨斗能夠自動控制溫度的原因是它裝有雙金屬片溫度傳感器，能控制電路的通斷ACD[辦公大樓的大門能“看到”人的到來或離開而自動開和關，是由于人體會發(fā)出紅外線，當傳感器探測到人體發(fā)出的紅外線后，門會自動打開，是光傳感器的應用，故A正確；利用紅外線的熱效應可以制成多種開關，本題所涉及的水龍頭和智能門就是這一應用的體現(xiàn)，是利用光傳感器而制成的，故B錯誤；空調機在室內溫度達到設定的溫度后，會自動停止工作，這是因為空調機使用溫度傳感器，故C正確；電熨斗能夠自動控制溫度的原因是它裝有雙金屬片溫度傳感器，這種傳感器作用是控制電路的通斷，原理是不同的金屬膨脹系數(shù)不同，故D正確。]6．(多選)圖示為某電容傳聲器的結構示意圖，當人對著傳聲器講話，膜片會振動。若某次膜片振動時，膜片與極板間距離增大，則在此過程中()A．膜片與極板間的電容變小B．極板的帶電量增大C．膜片與極板間的電場強度增大D．電阻R中有電流通過AD[當膜片與極板間距增大時，膜片與極板間的電容變小，A正確；由E＝Ud可知，膜片與極板間的電場強度減小，C錯誤；由Q＝CU可知，極板所帶電荷量減少，電容器處于放電狀態(tài)，有電流通過電阻R，B錯誤，D正確。7．某同學利用壓力傳感器設計水庫水位預警系統(tǒng)。如圖所示，電路中的R1和R2，其中一個是定值電阻，另一個是壓力傳感器(可等效為可變電阻)。水位越高，對壓力傳感器的壓力越大，壓力傳感器的電阻值越小。當a、b兩端的電壓大于U1時，控制開關自動開啟低水位預警；當a、b兩端的電壓小于U2(U1、U2為定值)時，控制開關自動開啟高水位預警。下列說法正確的是()A．U1<U2B．R2為壓力傳感器C．若定值電阻的阻值越大，開啟高水位預警時的水位越低D．若定值電阻的阻值越大，開啟低水位預警時的水位越高C[當a、b兩端的電壓大于U1時，控制開關自動開啟低水位預警，說明R1為壓力傳感器。當水位較低時，R1的電阻值比較大，則此時的電壓更大，所以有U1>U2，故A、B錯誤；若定值電阻的阻值越大，則R1分到的電壓越低，所以開啟高水位預警的水位越低，且開啟低水位預警的水位也越低，故C正確，D錯誤。]題組二自動控制電路的實例分析8．(2022·廣東實驗中學高二期中)如圖是利用太陽能給LED路燈供電的自動控制電路的示意圖。R是光敏電阻，R0是定值電阻，日光充足時，電磁繼電器把銜鐵吸下，GH接入電路，太陽能電池板給蓄電池充電，光線不足時，銜鐵被彈簧拉起，EF接入電路，蓄電池給LED路燈供電，路燈亮起，下列關于該電路說法中正確的是()A．該光敏電阻阻值隨光照強度增大而增大B．增加電源電動勢可以增加路燈照明時間C．并聯(lián)更多的LED路燈可延長每天路燈照明時間D．增大定值電阻R0的阻值可延長每天路燈照明時間D[日光充足時，電磁繼電器把銜鐵吸下，GH接入電路，可知控制電路的電流增大了，而蓄電池電動勢不變，根據(jù)閉合電路歐姆定律可知，控制電路的電阻變小了，因此當日光充足時，光敏電阻R阻值減小了，故A錯誤；在電阻不變的情況下增加電源電動勢，控制電路電流增大，電磁繼電器會把銜鐵吸下，路燈不亮，因此減少了路燈照明時間，故B錯誤；LED路燈的盞數(shù)不影響控制電路，若考慮蓄電池的容量，則并聯(lián)更多的LED路燈亮起時會更快地消耗電能，反而會減少路燈的照明時間，故C錯誤；增大定值電阻R0，減小了控制電路的電流，增大了路燈照明時間，故D正確。]9．目前有些居民區(qū)內樓道燈的控制使用的是一種延時開關。該延時開關的簡化原理如圖所示。圖中D是紅色發(fā)光二極管(只要有很小的電流通過就能使其發(fā)出紅色亮光)，R為限流電阻，K為按鈕式開關，虛線框內S表示延時開關電路，當按下K接通電路瞬間，延時開關觸發(fā)，相當于S閉合，這時釋放K后，延時開關S約在1min后斷開，電燈熄滅。根據(jù)上述信息和原理圖，我們可推斷：按鈕開關K按下前，發(fā)光二極管是________(選填“發(fā)光的”或“熄滅的”)，按鈕開關K按下再釋放后，電燈L發(fā)光持續(xù)時間約________min。這一過程中發(fā)光二極管是________(選填“發(fā)光的”或“熄滅的”)。限流電阻R的阻值和燈絲電阻RL相比，應滿足R________RL的條件。[解析]開關K按下前，S為斷開，有電流經(jīng)過發(fā)光二極管，故發(fā)光二極管是發(fā)光的。當按下開關K后，延時開關S閉合，二極管和R被短路，二極管不發(fā)光，由于延時開關S約1min后斷開，故電燈L能持續(xù)發(fā)光1min，由于R為限流電阻，且二極管只要有很小的電流通過就能發(fā)光，故應滿足R?RL。[答案]發(fā)光的1熄滅的?10．如圖所示的電路中，GMR為一個磁敏電阻，它的阻值隨所處空間磁場的增強而增大，電源的內阻不可忽略。閉合開關S1和S2后，當滑片P向右滑動時，則()A．L1、L2都變暗B．L1、L2都變亮C．L1變暗、L2變亮D．L1變亮，L2變暗D[當滑片P向右移動時，滑動變阻器接入電路的阻值增大，電源電壓不變，所以電磁鐵電路中的電流減小，電磁鐵的磁場減弱，磁敏電阻阻值減小，右邊電路的外電路電阻減小，電流變大，路端電壓減小，故燈泡L2變暗；由于通過L1支路的電流變大，故L1變亮，選項D正確。]11．(多選)家用電熱滅蚊器電熱部分的主要部件是PTC元件，PTC元件是由鈦酸鋇等導體材料組成的電阻器，其電阻率ρ與溫度t的關系如圖所示。由于這種特性，PTC元件具有發(fā)熱、控溫雙重功能，若電熱滅蚊器環(huán)境溫度略低于t1，工作溫度不高于t2，以下判斷正確的是()A．通電后，其電功率先增大后減小B．通電后，其電功率先減小后增大C．當其產(chǎn)生的熱量與散發(fā)的熱量相等時，溫度保持在t1或t2不變D．當其產(chǎn)生的熱量與散發(fā)的熱量相等時，溫度保持在t1～t2間的某一值不變AD[從題圖可以看出，如果通電前PTC的溫度t＜t1，通電后由于發(fā)熱的緣故，溫度升高，致使電阻率減小，發(fā)熱功率將進一步增大，形成正反饋效應，致使溫度大于t1，隨著溫度的升高，電阻率也增大，功率將減小，形成負反饋效