5.3利用傳感器制作簡單的自動控制裝置學習目標學習目標課程標準物理素養(yǎng)1.進一步理解常用傳感器的工作原理及應用.2.學會利用傳感器制作自動控制裝置．物理觀念：會利用干簧管制作簡單的自動控制裝置，如門窗防盜報警裝置?？茖W思維：會利用光敏電阻制作簡單的自動控制裝置，如光控開關。?？茖W探究：通過制作自動控制裝置，初步養(yǎng)成針對學習和生活中的問題，設計方案、動手實踐的意識和習慣?？茖W態(tài)度與責任：設置實際生活中的應用場景，電路控制分析、設計實驗電路并組裝完成，這對培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力、提升對物理學的興趣有極大的益。002思維導圖003知識梳理課前研讀課本，梳理基礎知識：設計自動控制電路時，一般按照以下的思路進行。（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。這兩個電路相互獨立，又通過電磁繼電器相關聯(lián)，電磁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?qū)崦綦娮柽M行加熱，檢查工作電路的接通和斷開是否符合實際要求。例如，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，使路燈發(fā)光。004題型精講【題型一】門窗防盜報警裝置1.實驗器材和裝置干簧管作為傳感器，用于感知磁體磁場是否存在．繼電器(虛線框部分)作為執(zhí)行裝置．發(fā)光二極管LED作為電路正常工作提示，R為發(fā)光二極管的限流電阻，起保護作用．蜂鳴器H作為報警提醒．電路設計如圖．2．電路工作原理當門窗緊閉時，磁體M靠近干簧管SA，干簧管兩簧片被磁化相吸，繼電器接通而工作．當門窗開啟時，磁體離開干簧管，干簧管失磁斷開，繼電器被斷電，動觸點c與常閉觸點b接通，蜂鳴器H發(fā)聲報警．3．實驗操作(1)檢查干簧管．用磁體直接靠近干簧管，觀察干簧管簧片能否正常動作．(2)連接電路．連接電路前，要檢查其他元件是否也能正常工作．(3)接通電源后，將磁體靠近和離開干簧管，分別觀察實驗現(xiàn)象．【典型例題1】如圖所示是某保密室的防盜報警電路，當有人闖入保密室時會使開關S閉合．下列說法正確的是()A．電磁繼電器與發(fā)電機工作原理相同B．電磁鐵的磁性強弱只與電流大小有關C．電磁鐵工作時，上端為S極D．當有人闖入保密室時，b燈亮【答案】D【解析】電磁繼電器是利用電流的磁效應工作的，發(fā)電機是利用電磁感應原理制成的，選項A錯誤；電磁鐵的磁性強弱和電流大小、線圈的匝數(shù)及有無鐵芯有關，選項B錯誤；由題圖可知電磁鐵工作時線圈中電流的方向，根據(jù)安培定則可知，電磁鐵工作時，上端為N極，選項C錯誤；當有人闖入保密室時會使開關S閉合，電磁鐵有磁性，吸引銜鐵向下移動，b燈所在電路接通，b燈亮，選項D正確．【對點訓練1】門窗防盜報警裝置（1）實驗器材和裝置干簧管作為傳感器，用于感知磁體磁場是否存在。繼電器（虛線框部分）作為執(zhí)行裝置。發(fā)光二極管LED作為電路正常工作提示，R為發(fā)光二極管的限流電阻，起保護作用。蜂鳴器H作為報警提醒。電路設計如圖。（2）電路工作原理當門窗緊閉時，磁體M靠近干簧管SA，干簧管兩簧片被磁化相吸，繼電器接通而工作。當門窗開啟時，磁體離開干簧管，干簧管失磁斷開，繼電器被斷電，動觸點c與常閉觸點b接通，蜂鳴器H發(fā)聲報警。（3）實驗操作①檢查干簧管：用直接靠近干簧管，觀察干簧管簧片能否正常動作。②連接電路：連接電路前，要檢查其他元件是否也能正常工作。③接通電源后，將，分別觀察實驗現(xiàn)象。【答案】磁體磁體靠近和離開干簧管【解析】①[1]用磁體直接靠近干簧管，觀察干簧管簧片能否正常動作。③[2]接通電源后，將磁體靠近和離開干簧管，分別觀察實驗現(xiàn)象?！绢}型二】光控開關1．實驗器材和裝置光敏電阻完成光信號向電信號的轉(zhuǎn)變．晶體三極管將電流進行放大，同時具有完成斷路和接通的開關作用．發(fā)光二極管LED模仿路燈．電路設計如圖甲．為了能夠驅(qū)動更大功率的負載，需用繼電器來啟、閉另外的供電電路，如圖乙所示．2．電路工作原理(1)光較強時，光敏電阻阻值小，三極管不導通，繼電器斷路，處于常開狀態(tài)，小燈泡L不亮．(2)光較弱時，光敏電阻阻值變大，三極管導通，產(chǎn)生較大的集電極電流，點亮發(fā)光二極管或驅(qū)動繼電器吸合，點亮小燈泡L.3．實驗操作(1)連接電路，檢查無誤后，接通電源．(2)用白光照射光敏電阻，調(diào)節(jié)R1，使發(fā)光二極管LED或小燈泡L剛好不發(fā)光．(3)減弱光敏電阻的光照強度，當光減弱到某種程度時，發(fā)光二極管LED或小燈泡L發(fā)光．(4)讓光照加強，當光照強到某種程度時，發(fā)光二極管LED或小燈泡L熄滅．【典型例題2】某實驗小組設計了一個聲、光燈光控制系統(tǒng)。聲、光控制開關需要同時滿足光線較暗、有活動聲音時才接通電路的工作要求。其示意圖如圖（甲）所示。（1）聲、光控制開關中的聲控繼電器與光控繼電器是（填“并聯(lián)”或“串聯(lián)”）關系。（2）其中光控繼電器的電路結構如圖（乙）所示。已知環(huán)境亮度越大，光敏元件阻值越小，當電路電流小于某閾值I0時，繼電器開始工作。在設定的光照度條件下調(diào)節(jié)滑動變阻器，使繼電器恰好開始工作，此時電流表示數(shù)如圖（丙）所示，此時I0=A。（3）為了節(jié)約用電，需要降低光照度閾值，應該把滑動變阻器阻值調(diào)。【答案】串聯(lián)0.42小【解析】（1）[1]由于聲、光控制開關需要同時滿足光線較暗、有活動聲音時才接通電路的工作要求，可知聲、光控制開關中的聲控繼電器與光控繼電器是串聯(lián)關系。（2）[2]圖丙中電流表的量程為0.6A，精度為0.02A，根據(jù)電流表的讀數(shù)規(guī)律，可知，該電流表的讀數(shù)為0.42A。（3）[3]由于環(huán)境亮度越大，光敏元件阻值越小，則當降低光照度閾值時，對應光敏電阻的阻值增大，由于電路電流小于某閾值I0時，繼電器開始工作，可知此時應把滑動變阻器阻值調(diào)小。【對點訓練2】為了節(jié)能環(huán)保，一些公共場所使用光控開關控制照明系統(tǒng)。光控開關可采用光敏電阻來控制，光敏電阻是阻值隨著光的照度而發(fā)生變化的元件（照度可以反映光的強弱，光越強，照度越大，照度單位為lx）。（1）某光敏電阻R在不同照度下的阻值如下表，根據(jù)表中已知數(shù)據(jù)，在如圖甲的坐標系中描繪出了阻值隨照度變化的曲線。由圖像可求出照度為0.6lx時的電阻約為kΩ。（2）如圖乙，是街道路燈自動控制設計電路，利用直流電源為電磁鐵供電，利用照明電源為路燈供電。為達到天亮燈熄、天暗燈亮的效果，路燈應接在（填“AB”或“BC”）之間。【答案】2.8kΩAB【解析】（1）[1]從圖像上可以看出當照度為0.6lx時的電阻約為；（2）[2]當天亮時，光敏電阻的阻值變小，所以回路中電流增大，則銜鐵被吸下來，此次觸片和下方接觸，此時燈泡應該熄滅，所以燈泡應接在AB之間。【題型三】熱敏電阻的應用 【典型例題3】如圖甲所示為一個簡單恒溫箱的電路圖，其溫控電路由一熱敏電阻R和繼電器組成，圖乙為該熱敏電阻的圖像。初始時繼電器的銜鐵吸附在M端，當線圈中的電流大于或等于30mA時，銜鐵被吸合到N端，則加熱電路停止工作。已知繼電器線圈的電阻為，為繼電器線圈供電的電池電動勢，內(nèi)阻不計，圖甲中的“電源”是恒溫箱加熱器的電源。

(1)應該把恒溫箱內(nèi)的加熱器接在端（選填“A、B”或“C、D”）。(2)如果要使恒溫箱內(nèi)的溫度保持，熱敏電阻R的阻值為，可變電阻的阻值應調(diào)節(jié)為?！敬鸢浮?1)A、B(2)90190【解析】（1）當溫度較低的時候，熱敏電阻R的電阻較大，電路中的電流較小，此時繼電器的銜鐵與AB部分連接，此時是需要加熱的，恒溫箱內(nèi)的加熱器要工作，所以該把恒溫箱內(nèi)的加熱器接在A、B端。（2）[1]由圖可知如果要使恒溫箱內(nèi)的溫度保持，熱敏電阻R的阻值為[2]當溫度達到100℃時，加熱電路就要斷開，此時的繼電器的銜鐵要被吸合，即控制電路的電流要到達I=30mA=0.03A根據(jù)閉合電路歐姆定律可得解得可變電阻的阻值應調(diào)節(jié)為【對點訓練3】某項目式學習小組，在老師帶領下設計了一個汽車輪胎溫度報警器，其電路如圖甲所示，其中溫度傳感器RT（核心部件在常溫下阻值約為幾千歐姆的熱敏電阻）與一塊變阻箱并聯(lián)，滑動變阻器R1的最大阻值為10kΩ，電路中沒有使用電流表，而是將一塊滿偏電壓表與定值電阻R0=90Ω并聯(lián)，電源不計內(nèi)阻，且U=3V。(1)在連接電路時可供選擇的變阻箱有兩個不同規(guī)格：阻值范圍為0-999.99Ω的變阻箱R2；阻值范圍為0-9999.9Ω的變阻箱R3。應該選用（選填“R2”或“R3”）進行實驗。(2)連接好電路后，在老師的帶領下同學們測量溫度傳感器RT“溫度一電阻”變化規(guī)律。閉合開關前應將變阻器R1的滑片往（選填“a”或“b”）端滑。(3)將圖乙所示的傳感器測溫探頭放在溫度不斷上升的水中，然后做如下操作：將S2閉合到“1”位置，調(diào)節(jié)滑動變阻器，使電壓表的示數(shù)為U0（接近滿偏），再迅速將開關S2閉合到“2”位置，調(diào)節(jié)電阻箱使電壓表示數(shù)再次為U0（忽略該操作過程液體溫度變化），此時變阻箱的阻值就是溫度傳感器熱敏電阻RT在此溫度下的阻值。待溫度上升下一個記錄溫度時，重復上述操作得到了下表數(shù)據(jù)。溫度/℃0102030405060708090100阻值/kΩ9.995.203.001.601.000.700.830.400.310.240.20請在圖丙坐標紙上將剩余的點描完，并繪出熱敏電阻，RT的阻值隨溫度變化規(guī)律。(4)有同學利用測出的熱敏電阻RT的阻值隨溫度變化規(guī)律，又設計了如圖丁所示電路圖，采用量程為300μA內(nèi)阻為90Ω的電流表，將其改裝成3mA和15mA的量程，可以實現(xiàn)變檔測溫，通過控制開關S1能夠?qū)崿F(xiàn)0~40℃和0~100℃的兩種測溫范圍，改裝后的電流表不同檔位對應不同測溫范圍。由此可推測Rc=Ω。將開關S1接到（選填“c”或“d”）測溫量程為0~100℃。【答案】(1)(2)b(3)見解析(4)2c【解析】（1）由于溫度傳感器RT在常溫下阻值約為幾千歐姆，則變阻箱應該選用。（2）閉合開關前，為了保證電表安全，將變阻器R1的滑片往b端滑。（3）根據(jù)表格數(shù)據(jù)描出剩余點，并作出RT的阻值隨溫度變化的圖線如圖所示（4）[1]采用量程為300μA內(nèi)阻為90Ω的電流表，將其改裝成3mA和15mA的量程，則有聯(lián)立解得，[2]當開關S1接到c時，改裝的電流表量程為15mA，電流表的內(nèi)阻為當開關S1接到d時，改裝的電流表量程為3mA，電流表的內(nèi)阻為當溫度為100℃時，，若將開關S1接到c，則有若將開關S1接到d，則有可知將開關S1接到c測溫量程為0~100℃。00501強化訓練【基礎強化】1．小欣同學發(fā)現(xiàn)學校樓道的燈，白天不亮，晚上經(jīng)過樓道時，發(fā)出聲音才亮，她經(jīng)過調(diào)查了解到樓道的燈使用聲、光控照明系統(tǒng)，聲、光控開關需要同時滿足光線較暗、有活動聲音時才打開的工作要求（電源及電流表內(nèi)阻不計），其示意圖如圖甲所示。

（1）聲控開關和光控開關的連接方式為（填“串聯(lián)”或“并聯(lián)”）。（2）其中光控開關的結構如圖乙所示，現(xiàn)用多用電表測量電磁繼電器的等效電阻，將多用電表的選擇開關置于“”擋，再將紅，黑表筆短接，調(diào)零后，測量的示數(shù)如圖丁所示，則電磁繼電器的等效電阻為。光敏電阻的阻值隨照度（照度可以反映光的強弱，光越強，照度越大，單位為lx）的變化關系如圖丙所示，由圖丙可知隨光照強度的增加，光敏電阻的阻值（選填“增大”、“減小”或“不變”）。

（3）已知光控開關的電源電動勢為，電阻箱的阻值為。若設計要求當流過電磁繼電器的電流為時，光控開關閉合，則此時的照度約為lx。為了節(jié)約用電，需要降低光照度值，應該把電阻箱的阻值調(diào)（選填“大”、或“小”）。

【答案】串聯(lián)20減小0.6小【解析】（1）[1]聲、光控開關需要同時滿足光線較暗、有活動聲音時才打開的工作要求，所以聲控開關和光控開關的連接方式為串聯(lián)。（2）[2]由圖丁所示可知，電磁繼電器的等效電阻為20。[3]由圖丙可知，隨光照強度的增加，光敏電阻的阻值減小。（3）[4]由閉合電路歐姆定律可得解得此時光敏電阻的阻值

有圖丙可知此時的照度約為0.6lx。[5]為了節(jié)約用電，需要降低光照度值，由以上計算可知，應該把電阻箱的阻值調(diào)小。2．為節(jié)能減排，保護環(huán)境，公共場所使用聲、光控照明系統(tǒng)，聲、光控開關需要同時滿足光線較暗、有活動聲音時才打開的工作要求（電源及電流表內(nèi)阻不計），其示意圖如圖甲所示。（1）聲控開關和光控開關的連接方式為（填“串聯(lián)”或“并聯(lián)”）。（2）其中光控開關的結構如圖乙所示，現(xiàn)用多用電表測量電磁繼電器的等效電阻，將多用電表的選擇開關置于“”擋，再將紅，黑表筆，調(diào)零后，測量的示數(shù)如圖丁所示，則電磁繼電器的等效電阻為。光敏電阻的阻值隨照度（照度可以反映光的強弱，光越強，照度越大，單位為lx）的變化關系如圖丙所示，由圖丙可知隨光照強度的增加，光敏電阻的阻值。（3）已知光控開關的電源電動勢為，電阻箱的阻值為。若設計要求當流過電磁繼電器的電流為時，光控開關閉合，則此時的照度約為lx。為了節(jié)約用電，需要降低光照度值，應該把電阻箱的阻值調(diào)。【答案】串聯(lián)短接/減小0.6小【解析】（1）[1]因要同時滿足光線較暗、有活動聲音時才打開的要求，所以光控和聲控開關必須是串聯(lián)關系。（2）[2]多用電表測電阻的步驟是機械調(diào)零，選擋位，再歐姆調(diào)零，最后測量讀數(shù)。所以選擋后應進行歐姆調(diào)零，即將紅、黑表筆短接，調(diào)節(jié)歐姆調(diào)零旋鈕，使指針指在表盤右側(cè)零刻線上。[3]歐姆表的讀數(shù)可估讀一位或不估讀。電磁繼電器的等效電阻為[4]觀察丙圖可知，隨光照強度的增加，光敏電阻的阻值減小。（3）[5]由閉合電路歐姆定律有解得由圖丙可知此時照度為；[6]要降低光照度值，即要在低照度條件下才打開，光敏電阻阻值變大，要在繼電器電流為時亮燈，由閉合電路歐姆定律可知，需調(diào)小電阻箱阻值。3．小明利用熱敏電阻設計了一個“過熱自動報警電路”，如圖甲所示（虛線框內(nèi)的連接沒有畫出）。將熱敏電阻R安裝在需要探測溫度的地方，當環(huán)境溫度正常時，繼電器的上觸點接觸，下觸點分離，指示燈亮；當環(huán)境溫度超過某一值時，繼電器的下觸點接觸，上觸點分離，警鈴響。圖甲中繼電器的供電電源，內(nèi)阻不計，繼電器線圈用漆包線繞成，其電阻。當線圈中的電流大于等于時，繼電器的銜鐵將被吸合，警鈴響。圖乙是熱敏電阻的阻值隨溫度變化的圖像。

（1）由圖乙可知，當環(huán)境溫度為時，熱敏電阻阻值為；（2）由圖乙可知，當環(huán)境溫度升高時，熱敏電阻阻值將（選填“增大”、“減小”或“不變”），繼電器的磁性將（選填“增強”、“減弱”或“不變”）；（3）圖甲中指示燈的接線柱D應與接線柱相連（均選填“A”或“B”）；（4）當環(huán)境溫度大于等于時，警鈴報警。【答案】30/29/31減小增強A40/39/41【解析】（1）[1]由圖乙可知，當環(huán)境溫度為時，熱敏電阻阻值為。（2）[2]由圖乙可知，當環(huán)境溫度升高時，熱敏電阻阻值將減小。[3]熱敏電阻阻值減小，則流過繼電器的電流增大，磁性增強。（3）[4]由于繼電器的上觸點接觸，下觸點分離，指示燈亮。所以圖甲中指示燈的接線柱D應與接線柱A相連。（4）[5]當線圈中的電流大于等于時，繼電器的銜鐵將被吸合，警鈴響。根據(jù)歐姆定律得此時溫度為，則環(huán)境溫度大于等于時，警鈴報警。4．某一熱敏電阻的阻值R隨溫度變化的圖線如圖甲所示，現(xiàn)要利用該熱敏電阻組裝一個報警系統(tǒng)，要求當熱敏電阻的溫度達到或超過60℃時，系統(tǒng)報警。提供的器材有：熱敏電阻報警器（內(nèi)阻很小，流過的電流超過Ic時就會報警，Ic約為10mA，流過的電流超過20mA時，報警器可能損壞），電阻箱（最大阻值為999.9Ω），直流電源（輸出電壓為18V，內(nèi)阻不計），滑動變阻器（最大阻值為2000Ω），單刀雙擲開關一個，導線若干。

（1）由甲圖可知，熱敏電阻的阻值隨溫度的升高而（選填“增大”或“減小”）；（2）按乙圖所示的電路圖組裝電路，并按照下列步驟調(diào)節(jié)此報警系統(tǒng)；①電路接通前，滑動變阻器的滑片應置于（選填“a”或“b”）端附近；②若已知該熱敏電阻在60℃時阻值為650.0Ω。則根據(jù)實驗要求，先將電阻箱調(diào)到一固定的阻值，這一阻值為Ω；③將開關向（填“c”或“d”）端閉合，緩慢移動滑動變阻器的滑片，直至報警器開始報警。（3）保持滑動變阻器滑片的位置不變，將開關向另-端閉合，報警系統(tǒng)即可正常使用?！敬鸢浮繙p小b650.0c【解析】（1）[1]由甲圖可知，熱敏電阻的阻值隨溫度的升高而減小。（2）①[2]為防止接通電源后，流過報警器的電流會超過20mA，報警器可能損壞，滑動變阻器的滑片應置于b端。②[3]本題采用的是等效替換法，先用變阻箱來代替熱敏電阻，所以變阻箱的阻值要調(diào)節(jié)到系統(tǒng)報警時熱敏電阻的臨界電阻，也就是在60℃時的阻值為650.0Ω。③[4]先把變阻箱的電阻接入電路，即將開關向c端閉合，調(diào)節(jié)滑動變阻器的電阻，調(diào)至報警器開始報警時，保持滑動變阻器的阻值不變，接到熱敏電阻上，即開關接d端，當熱敏電阻的阻值是650.0Ω時，也就是溫度達到了60℃，報警器開始報警。報警系統(tǒng)即可正常使用?！舅仞B(yǎng)提升】5．門窗防盜報警裝置（1）實驗目的：當門窗緊閉時，蜂鳴器不響，指示燈；當門窗被打開時，蜂鳴器發(fā)出聲音警報，指示燈。（2）實驗思路：可利用在磁場中的特性實現(xiàn)上述功能。如圖所示，門的上沿嵌入一小塊永磁體M，門框內(nèi)與M相對的位置嵌入干簧管SA，并將干簧管接入報警電路。干簧管可將門與門框的相對位置這一非電學量轉(zhuǎn)換為電路的?！敬鸢浮苛翜绺苫晒芡〝唷窘馕觥浚?）[1][2]實驗目的：當門窗緊閉時，蜂鳴器不響，指示燈亮；當門窗被打開時，蜂鳴器發(fā)出聲音警報，指示燈滅。（2）[3][4]實驗思路：可利用干簧管在磁場中的特性實現(xiàn)上述功能。如圖所示，門的上沿嵌入一小塊永磁體M，門框內(nèi)與M相對的位置嵌入干簧管SA，并將干簧管接入報警電路。干簧管可將門與門框的相對位置這一非電學量轉(zhuǎn)換為電路的通斷。6．如圖是某同學用分體式位移傳感器測量位移的大小的實驗截屏，實驗過程中該同學將位移傳感器的發(fā)射端固定在小車上，接收端固定在傾斜軌道上。該同學從軌道底部位置反復將小車反復往上推（該動作瞬間完成）請根據(jù)圖像完成下列分析：（1）由圖可知前8s內(nèi)小車的位移大約為m。（2）位移傳感器的接收端安裝在軌道的（填“頂端”或者“底端”）。（3）該同學第2次推小車發(fā)生在s?！敬鸢浮?.53頂端6.2（或6.3）【解析】（1）[1]由圖可知前8s內(nèi)小車的位移大約為（2）[2]位移時間圖像的斜率表示速度，根據(jù)圖像可知，0時刻開始時刻，圖線斜率的絕對值增大，即為加速過程，即小車開始時刻由上向下做加速運動，而小車的位移開始處于變大狀態(tài)可知位移傳感器的接收端安裝在軌道的頂端。（3）[3]g根據(jù)上述可知，在之間第一次將小車向上推，在4s時刻小車速度減小為0，隨后沿軌道下滑，之后在約為6.2s時刻第2次向上推小車。7．如圖甲所示，是某種材料制成的電阻隨攝氏溫度變化的圖象，若用該電阻與電池（電動勢，內(nèi)阻不計）、電流表（量程為，內(nèi)阻不計）、電阻箱串聯(lián)起來，連接成如圖乙所示的電路，用該電阻做測溫探頭，把電流表的電流刻度改為相應的溫度刻度，就得到了一個簡單的“金屬電阻溫度計”。（1）該熱敏電阻最有可能的是由制作而成的（選填字母）A、金屬合金材料

B、半導體硅材料

C、塑料材料（2）電流刻度逐漸變大，材料所處環(huán)境對應的溫度在；（選填"變大”或“變小”）（3）若電阻箱阻值，當電流為時對應的溫度數(shù)值為?！敬鸢浮緼變小100【解析】（1）[1]該熱敏電阻的特性為隨溫度升高，阻值增大，構成正溫度系數(shù)的敏感電阻，則一定是金屬材料，故選A；（2）[2]根據(jù)閉合電路的歐姆定律可知電流刻度逐漸變大，即電阻逐漸減小，對應的材料所處環(huán)境對應的溫度在變??；（3）[3]若電阻箱阻值，當電流為時，由閉合電路的歐姆定律有解得而熱敏電阻隨溫度的函數(shù)為代入阻值解得溫度為8．某物理興趣小組欲利用壓力傳感器制作成“蘋果自動分揀裝置”。(1)已知某型號的壓力傳感器RN，在不同壓力下，其阻值約為十幾千歐~幾十千歐之間。為了精確測量傳感器在不同壓力下的阻值，實驗室提供了以下器材：電源E（電動勢為3V、內(nèi)阻未知）電流表A?（量程250μA、內(nèi)阻約為50Ω）電流表A?（量程10mA、內(nèi)阻約為5Ω）電壓表V?（量程3V、內(nèi)阻約為3kΩ）電壓表V?（量程15V、內(nèi)阻約為15kΩ）滑動變阻器R?（阻值0~10Ω、額定電流為2A）滑動變阻器R?（阻值0~1000Ω、額定電流為0.5A）①為了盡可能提高測量的準確性，電流表應選，電壓表應選，滑動變阻器應選。（填寫器材名稱代號）②選出最合理的實驗電路。A．

B．C．

D．(2)某物理興趣小組通過多次實驗測得傳感器的阻值RN隨壓力F變化的關系圖像如圖甲所示，并利用該壓力傳感器設計了如圖乙所示的“蘋果自動分揀裝置”。該裝置能把大小不同的蘋果，按一定質(zhì)量標準自動分揀為大蘋果和小蘋果。裝置中托盤置于壓力傳感器，上，托盤重力不計，蘋果經(jīng)過托盤時對RN產(chǎn)生壓力。初始狀態(tài)銜鐵水平，當R0兩端電壓（時可激勵放大電路使電磁鐵工作，吸動銜鐵，并保持一段時間，確保蘋果在銜鐵上運動時電磁鐵保持吸合狀態(tài)。已知電源電動勢E=6V，內(nèi)阻不計，重力加速度取若要將質(zhì)量大于等于200g和質(zhì)量小于200g的蘋果分揀開，應將R0的阻值調(diào)為（保留3位有效數(shù)字），此時質(zhì)量小于200g的蘋果將通過（選填“上通道”、“下通道”）?！敬鸢浮?1)A?V?R?D(2)12.0（11.5~12.5均可）上通道【解析】（1）[1][2][3]電動勢為3V，則電壓表選擇V1；電路中可能達到的最大電流數(shù)量級為則電流表選擇A1；滑動變阻器要接成分壓電路，則應該選擇阻值較小的R?；[4]因Rx遠大于RA，可知采用電流表內(nèi)接；滑動變阻器用分壓電路，則電路圖選擇D；（2）當200g的蘋果通過壓敏電阻時壓力為F=0.2×10N=2N，此時RN=24kΩ，則此時R0兩端電壓解得R0=12.0kΩ質(zhì)量小于200g的蘋果通過壓敏電阻時壓力較小，壓敏電阻阻值較大，R0電壓小于2V，不能激勵放大電路使電磁鐵工作吸動銜鐵，則小于20