人教版选修 6.3 实验：传感器的应用 作业.doc

6.3 实验传感器的应用 作业 (时间：60分钟)1把蜂鸣器、光敏电阻、干簧管继电器开关、电按如图甲所示电路连接，制成光电报警装置当报警器有光照射时，蜂鸣器发声，当没有光照或者光照很弱时，蜂鸣器不发声光敏电阻：光敏电阻受光照后，阻值会变小干簧管继电器开关：由干簧管和绕在干簧管外的线圈组成，如图6313乙所示，当线圈中有一定的电流时，线圈产生的磁场使密封在干簧管内的两个铁质簧片磁化，两个簧片在磁力作用下由原的分离状态变成闭合状态当线圈中没有电流或者电流很微弱时，磁场消失，簧片在弹力的作用下回复到分离状态试说明光电报警器的工作原理答案当报警器有光照射时，光敏电阻阻值减小，电路中电流增大，线圈产生的磁场使密封在干簧管内的两个铁质簧片磁化，两个簧片由原的分离状态变成闭合状态，蜂鸣器电路接通，蜂鸣器发声；反之，当没有光照射或光照很微弱时，光敏电阻阻值很大，电路中的电流很小，干簧管内的两个铁质簧片处于分离状态，连接蜂鸣器的电路断开，蜂鸣器不发声2一路灯控制装置如图所示，rg为光敏电阻，光照射rg时，rg变小白天时，继电器j两端电压是较大还是较小？要使路灯比平时早一些时间亮起，应如何调节r1?解析由题可知，按照逻辑分析法，引起电路状态变化的原因是照射光敏电阻rg的光的强弱白天光照强，rg的阻值较小，r1两端的电压u1较大，即a点电势较高，则y端为低电平，继电器两端电压较小，不工作，路灯不亮而夜间的情形恰好相反所以白天时，继电器j两端电压较小若使路灯早一些亮时，首先要明确继电器的动作电压uj一定，y端电平一定，a端电平一定，则r1两端的电压u1一定，因u1，则可知要使路灯早些亮时，环境光线仍较强，rg较小，要保证u1一定，必须调节r1使其变小答案较小调节r1使其变小3.如图所示为电阻r随温度t变化的图线，下列说法中正确的是()a图线1是热敏电阻的图线，它是用金属材料制成的b图线2是热敏电阻的图线，它是用半导体材料制成的c图线1的材料化学稳定性好、测温范围大、灵敏度高d图线2的材料化学稳定性差、测温范围小、灵敏度高解析热敏电阻由半导体材料制成，电阻随温度升高而减小，且灵敏度高，金属热电阻随温度升高电阻增大，灵敏度不高，但测温范围大，化学性质稳定，故b、d正确答案bd4如图所示，现有热敏电阻、电炉丝、电、电磁继电器、滑动变阻器、开关和导线若干试设计一个温控电路要求温度低于某一温度时，电炉丝自动通电供热，超过某一温度时，又可以自动断电，画出电路图并说明工作过程解析(1)电路图如图所示(2)工作过程：闭合s，当温度低于设计值时热敏电阻阻值大，通过电磁继电器的电流不能使它工作，k接通电炉丝加热，当温度达到设计值时，热敏电阻减小到某值，通过电磁继电器的电流达到工作电流，k断开，电炉丝断电，停止供热，当温度低于设计值，又重复前述过程5型号为74ls14的集成块里面有6个非门，其引脚如图甲所示，这种非门由于性能特别，称为斯密特触发器当加在它的输入端a的电压逐渐上升到某个值(1.6 v)时，输出端y会突然从高电平跳到低电平(0.25 v)，而当输入端a的电压下降到另一个值的时候(0.8 v)，y会从低电平跳到高电平(3.4 v)斯密特触发器可以将连续变化的模拟信号转换为突变的数字信号，而这正是进行自动控制所必须的现用斯密特触发器与热敏电阻rt组成温度报警器，电路如图6317乙所示，图中蜂鸣器可以选用ymd或hmb型，它两端的直流电压为4 v6 v时会发出鸣叫声；rt为热敏电阻，常温下阻值约几百欧，温度升高时阻值减小r1的最大电阻可在1 k2 k间选择接通电后，先调节r1使蜂鸣器在常温下不发声再用热水使热敏电阻的温度上升，到达某一温度时就会发出报警声请你说明这个电路的工作原理想一想：怎样能够使热敏电阻在感测到更高的温度时才报警？解析该电路的工作原理是：常温下，调整r1的阻值使斯密特触发器的输入端a处于低电平，则输出端y处于高电平，无电流通过蜂鸣器，蜂鸣器不发声；当温度升高时，热敏电阻rt阻值减小，斯密特触发器输入端a电势升高，当达到某一值(高电平)时，其输出端由高电平跳到低电平，蜂鸣器通电，从而发出报警声，r1的阻值不同，报警温度不同要使热敏电阻在感测到更高的温度时才报警，应减小r1的阻值，r1阻值越小，要使斯密特触发器输入端达到高电平，则热敏电阻阻值要求越小，即温度越高6.如图所示，全自动洗衣机中的排水阀是由程序控制器控制其动作的，当进行排水和脱水工序时，控制铁芯1的线圈通电，使铁芯2运动，从而牵引排水阀的阀门排除污水以下说法中正确的是()a若输入的控制电流由a流入，由b流出，则铁芯2中a端为n极，b端为s极b若输入的控制电流由a流入，由b流出，则铁芯2中a端为s极，b端为n极c若a、b处输入交变电流，铁芯2不能被吸入线圈中d若a、b处输入交变电流，铁芯2仍能被吸入线圈中解析铁芯被通电螺线管磁化答案ad7.如图所示，是一个简单的磁控防盗报警装置门的上沿嵌入一小块永磁体m，门框内与m相对的位置嵌入干簧管h，并且将干簧管接入图示的电路睡觉前连接好电路，当盗贼开门时，蜂鸣器就会叫起请说明它的工作原理，最好通过实验模拟这个电路的工作答案磁控防盗报警器的主要元件是自动控制开关干簧管干簧管内部有两个软磁性簧片，软磁性物质的特性是易于磁化而又易于失去磁性磁场存在时，簧片与磁场互相吸引；移去磁铁，即磁场消失，簧片失去磁性而恢复原状当门闭着时，永久磁铁使干簧管接通，斯密特触发器输入端与电负极相连，处于低电平，则输出端为高电平，故蜂鸣器不发声；当开门时，没有磁铁作用，干簧管不通，斯密特触发器输入端为高电平，则输出端为低电平，则蜂鸣器通电，发声报警8太阳能是一种清洁、绿色的能在上海举办的2010年世博会上，大量使用了太阳能电池太阳能电池在有光照时，可以将光能转化为电能；在没有光照时，可以视为一个电学器件某实验小组通过实验，探究一个太阳能电池在没有光照时(没有储存电能)的iu特性所用的器材包括：太阳能电池，电e，电流传感器，电压传感器，滑动变阻器r，开关s及导线若干(1)为了描绘出完整的iu特性曲线，在图6320甲中a处接_传感器，b处接_传感器，并将图甲连成完整的实验电路图图6320(2)该实验小组根据实验得到的数据，描点绘出了如图6320乙的iu图象，图中pq为过p点的垂线由图可知，当电压小于2.0 v时，太阳能电池的电阻_(填“很大”或“很小”)；当电压为2.8 v时，太阳能电池的电阻约为_.解析a，b两处分别接电压表与电流表，电压表并联在