實(shí)驗(yàn)十五利用傳感器制作簡(jiǎn)單的自動(dòng)控制裝置[選擇性必修第二冊(cè)]1．閱讀教材第五章第一節(jié)“神奇的傳感器”這一內(nèi)容，認(rèn)識(shí)傳感器的工作原理。提示：傳感器的工作原理：能夠感受諸如力、溫度、光、聲、化學(xué)成分等被測(cè)量，并能把它們按照一定的規(guī)律轉(zhuǎn)換為便于傳送和處理的可用信號(hào)輸出。通常轉(zhuǎn)換成的可用信號(hào)是電壓、電流等電學(xué)量，或轉(zhuǎn)換為電路的通斷。把非電學(xué)量轉(zhuǎn)換為電學(xué)量，可以很方便地進(jìn)行測(cè)量、傳輸、處理和控制。2．閱讀教材第五章第一節(jié)“傳感器的組成與應(yīng)用模式”這一內(nèi)容，知道傳感器的應(yīng)用模式。提示：3．閱讀教材第五章第2節(jié)的內(nèi)容，請(qǐng)你總結(jié)出光敏電阻、金屬熱電阻、熱敏電阻的特性。提示：光敏電阻：隨光照強(qiáng)度增強(qiáng)阻值變小，反之阻值增大；金屬熱電阻：隨溫度升高阻值增大，反之阻值減??；熱敏電阻：隨溫度升高阻值減小，反之阻值增大。4．閱讀教材第五章第3節(jié)的內(nèi)容，理解門(mén)窗防盜報(bào)警裝置、光控開(kāi)關(guān)的設(shè)計(jì)原理。提示：詳見(jiàn)教材第五章第3節(jié)。5．請(qǐng)完成教材第五章第2節(jié)【練習(xí)與應(yīng)用】T3。提示：（1）開(kāi)始煮飯時(shí)，用手壓下開(kāi)關(guān)按鈕，永磁體與感溫鐵氧體相吸，手松開(kāi)后，按鈕不會(huì)恢復(fù)到圖示狀態(tài)，這樣觸點(diǎn)接通，電熱板通電加熱。（2）水沸騰后，水溫不再升高，鍋內(nèi)溫度保持100℃不變，故感溫鐵氧體仍與永磁體相吸，繼續(xù)加熱一直到飯煮熟，溫度大致不變。（3）飯熟后，水分被大米吸收，鍋底溫度會(huì)升高，當(dāng)溫度升高到“居里點(diǎn)”103℃時(shí)，感溫鐵氧體失去鐵磁性，在彈簧作用下，永磁體被彈開(kāi)，觸點(diǎn)分離，從而停止加熱。（4）如果用電飯鍋燒水，因?yàn)樗序v后水溫保持在100℃，故不能自動(dòng)斷電。6．請(qǐng)完成教材第五章第3節(jié)【練習(xí)與應(yīng)用】T3。提示：當(dāng)工人不慎將手伸入危險(xiǎn)區(qū)時(shí)，手遮住了光線，二極管截止，電磁繼電器放開(kāi)銜鐵，機(jī)床停止工作?？键c(diǎn)一熱敏電阻的特性及應(yīng)用一、熱敏電阻1．熱敏電阻熱敏電阻一般由半導(dǎo)體材料制成，其電阻隨溫度的變化明顯，溫度升高電阻減小，如圖甲所示為某一熱敏電阻的阻值隨溫度變化的特性曲線。2．金屬熱電阻有些金屬的電阻率隨溫度的升高而增大，這樣的電阻也可以制作溫度傳感器，稱為熱電阻，如圖乙所示為某金屬導(dǎo)線電阻的溫度特性曲線。3．作用熱敏電阻和金屬熱電阻都能夠把溫度這個(gè)熱學(xué)量轉(zhuǎn)換為電阻這個(gè)電學(xué)量。注意：在工作溫度范圍內(nèi)，電阻值隨溫度上升而增加的是正溫度系數(shù)（PTC）熱敏電阻器；電阻值隨溫度上升而減小的是負(fù)溫度系數(shù)（NTC）熱敏電阻器。二、研究熱敏電阻的熱敏特性1．實(shí)驗(yàn)步驟（1）按如圖所示連接好電路，將熱敏電阻絕緣處理。（2）把多用電表置于“歐姆”擋，并選擇適當(dāng)?shù)牧砍虦y(cè)出燒杯中沒(méi)有水時(shí)熱敏電阻的阻值，并記下溫度計(jì)的示數(shù)。（3）向燒杯中注入少量的冷水，使熱敏電阻浸沒(méi)在冷水中，記下溫度計(jì)的示數(shù)和多用電表測(cè)量的熱敏電阻的阻值。2．?dāng)?shù)據(jù)處理（1）根據(jù)記錄數(shù)據(jù)，把測(cè)量到的溫度、電阻值填入表中，分析熱敏電阻的特性。（2）在坐標(biāo)系中，粗略畫(huà)出熱敏電阻的阻值隨溫度變化的圖線。（3）根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和R－t圖線，得出結(jié)論。3．注意事項(xiàng)在做本實(shí)驗(yàn)時(shí)，加開(kāi)水后要等一會(huì)兒再測(cè)其阻值，以使電阻溫度與水的溫度相同，并同時(shí)讀出水溫。某實(shí)驗(yàn)小組進(jìn)行“探究熱敏電阻的溫度特性”實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)室提供如下器材：熱敏電阻Rt（常溫下約8kΩ）、溫度計(jì)、電流表A（量程1mA，內(nèi)阻約200Ω）、電壓表V（量程3V，內(nèi)阻約10kΩ）、電池組E（電動(dòng)勢(shì)為4.5V，內(nèi)阻約1Ω）、滑動(dòng)變阻器R（最大阻值為20Ω）、開(kāi)關(guān)S、導(dǎo)線若干、燒杯和水。（1）根據(jù)實(shí)驗(yàn)所提供的器材，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)電路，畫(huà)在圖甲所示的方框中。（2）圖乙是實(shí)驗(yàn)器材的實(shí)物圖，圖中已連接了部分導(dǎo)線，請(qǐng)根據(jù)你所設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)電路，補(bǔ)充完成實(shí)物間的連線。（3）閉合開(kāi)關(guān)前，滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭P應(yīng)置于________（填“a”或“b”）端。（4）實(shí)驗(yàn)小組利用正確連接的實(shí)驗(yàn)裝置測(cè)量出不同溫度下的電阻值，畫(huà)出該熱敏電阻的Rt－t圖像如圖丙中的實(shí)測(cè)曲線，與圖中理論曲線相比二者有一定的差異。除了偶然誤差外，關(guān)于產(chǎn)生系統(tǒng)誤差的原因或減小系統(tǒng)誤差的方法，下列說(shuō)法中正確的是________。A．電流表的分壓造成電阻的測(cè)量值總比真實(shí)值大B．電壓表的分流造成電阻的測(cè)量值總比真實(shí)值小C．溫度升高到一定值后，電流表宜采用外接法D．溫度升高到一定值后，電流表宜采用內(nèi)接法（1）見(jiàn)解析圖1；（2）見(jiàn)解析圖2；（3）a；（4）AC（1）本實(shí)驗(yàn)中要探究熱敏電阻的溫度特性曲線，故滑動(dòng)變阻器采用分壓接法，同時(shí)熱敏電阻阻值較大，故應(yīng)采用電流表內(nèi)接法；實(shí)驗(yàn)電路圖如圖1所示。（2）根據(jù)電路圖連接實(shí)物圖，如圖2所示。（3）因當(dāng)滑動(dòng)觸頭置于a端時(shí)待測(cè)電路電壓或電流為零，從而保護(hù)電流表。（4）由于電流表內(nèi)接，電流表的分壓使電壓表讀數(shù)大于熱敏電阻兩端的電壓，故A正確；當(dāng)溫度升高到一定值后，電阻變小，則電流表應(yīng)選用外接法，故C正確。（2024·安徽省·聯(lián)考題）小華用交流電源、干電池、電磁繼電器、熱敏電阻、定值電阻、可變電阻器、開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線等元器件設(shè)計(jì)了一個(gè)自動(dòng)開(kāi)關(guān)暖風(fēng)機(jī)，其電路原理圖如圖甲所示。設(shè)計(jì)要求是：一旦溫度低于某一預(yù)定溫度時(shí)，暖風(fēng)機(jī)就開(kāi)始工作。（1）熱敏電阻的特性如圖乙所示，為滿足設(shè)計(jì)要求，電路圖甲中的定值電阻是電阻__________（填“”或“”）；（2）若干電池電動(dòng)勢(shì)為1.5V，內(nèi)阻為0.1Ω，繼電器吸合銜鐵的驅(qū)動(dòng)電壓為1V，若設(shè)定＝12℃，定值電阻阻值為800Ω，則應(yīng)將調(diào)至__________Ω，電路才能正常工作；（3）已知舊干電池與新干電池相比，電動(dòng)勢(shì)基本相同，而內(nèi)阻比新電池大得多。如果長(zhǎng)時(shí)間沒(méi)有更換電池，表面上暖風(fēng)機(jī)仍然能正常工作，但暖風(fēng)機(jī)開(kāi)始工作的溫度將__________（填“高于”或“低于”）。（1）；（2）＝399.9Ω；（3）低于（1）圖甲中與串聯(lián)，由題意可知，只有當(dāng)線圈電壓，即的電壓達(dá)到繼電器吸合銜鐵的驅(qū)動(dòng)電壓時(shí)，暖風(fēng)機(jī)才能開(kāi)始工作；而隨著溫度降低，熱敏電阻的阻值將會(huì)增大，其在串聯(lián)電路中所分電壓也將隨之增大，故為熱敏電阻，為定值電阻。（2）由圖乙可知，當(dāng)＝12℃時(shí)，熱敏電阻＝2400Ω，此時(shí)暖風(fēng)機(jī)開(kāi)始工作，其電壓為＝1V，根據(jù)串聯(lián)電路的分壓規(guī)律得：，代入數(shù)據(jù)，算出＝399.9Ω。（3）由可知，當(dāng)內(nèi)阻r增大時(shí)，熱敏電阻將增大，而根據(jù)熱敏電阻得特征，溫度越低，熱敏電阻得阻值才能增大，所以暖風(fēng)機(jī)開(kāi)始工作的溫度將低于。處理熱敏電阻類(lèi)的問(wèn)題時(shí)，首先要根據(jù)題中信息確定電阻隨溫度的變化趨勢(shì)，其次需要結(jié)合電路的相關(guān)知識(shí)去綜合分析并得出結(jié)論，最后要注意電阻隨溫度的變化是否為線性關(guān)系。1．（2022·重慶高考）某興趣小組研究熱敏電阻在通以恒定電流時(shí)，其阻值隨溫度的變化關(guān)系。實(shí)驗(yàn)電路如圖所示，實(shí)驗(yàn)設(shè)定恒定電流為50.0μA，主要實(shí)驗(yàn)器材有：恒壓直流電源E、加熱器、測(cè)溫儀、熱敏電阻RT、可變電阻R1、電流表A、電壓表V。（1）用加熱器調(diào)節(jié)RT的溫度后，為使電流表的示數(shù)仍為50.0μA，須調(diào)節(jié)____________（選填一種給定的實(shí)驗(yàn)器材）。當(dāng)RT兩端未連接電壓表時(shí)，電流表示數(shù)為50.0μA；連接電壓表后，電流表示數(shù)顯著增大，須將原電壓表更換為內(nèi)阻________（選填“遠(yuǎn)大于”“接近”“遠(yuǎn)小于”）RT阻值的電壓表。（2）測(cè)得RT兩端的電壓隨溫度的變化如圖所示，由圖可得溫度從35.0℃變化到40.0℃的過(guò)程中，RT的阻值隨溫度的平均變化率是________kΩ·℃－1（保留2位有效數(shù)字）。（1）可變電阻R1；遠(yuǎn)大于；（2）－1.2（1）由題知恒壓直流電源E提供的電壓不變，用加熱器調(diào)節(jié)RT的溫度后，RT的阻值發(fā)生改變，要確保電流表的示數(shù)仍為50.0μA，則必須控制整個(gè)回路的總電阻不變，故須調(diào)節(jié)的器材是可變電阻R1。連接電壓表后，電流表示數(shù)顯著增大，則說(shuō)明電壓表與RT并聯(lián)的總阻值R總明顯小于RT，根據(jù)并聯(lián)電阻R總＝eq\f(RTRV,RT＋RV)＝eq\f(RT,\f(RT,RV)＋1)，可知要保證R總近似等于RT，須將原電壓表更換為內(nèi)阻RV遠(yuǎn)大于RT阻值的電壓表。（2）由題中U－t圖像可得，溫度為35.0℃時(shí)RT兩端的電壓為1.60V，根據(jù)歐姆定律可知此時(shí)熱敏電阻的阻值RT1＝eq\f(1.60,50.0×10－6)Ω＝32kΩ；溫度為40.0℃時(shí)RT兩端的電壓為1.30V，根據(jù)歐姆定律可知此時(shí)熱敏電阻的阻值RT2＝eq\f(1.30,50.0×10－6)Ω＝26kΩ。則溫度從35.0℃變化到40.0℃的過(guò)程中，RT的阻值隨溫度的平均變化率是k＝eq\f(ΔRT,Δt)＝eq\f(26－32,40－35)kΩ·℃－1＝－1.2kΩ·℃－1，負(fù)號(hào)表示隨著溫度升高RT的阻值減小。2．現(xiàn)要組裝一個(gè)由熱敏電阻控制的報(bào)警系統(tǒng)，要求當(dāng)熱敏電阻的溫度達(dá)到或超過(guò)60℃時(shí)，系統(tǒng)報(bào)警。提供的器材有：熱敏電阻，報(bào)警器（內(nèi)阻很小，流過(guò)的電流超過(guò)Ic時(shí)就會(huì)報(bào)警），電阻箱（最大阻值為999.9Ω），直流電源（輸出電壓為U，內(nèi)阻不計(jì)），滑動(dòng)變阻器R1（最大阻值為1000Ω），滑動(dòng)變阻器R2（最大阻值為2000Ω），單刀雙擲開(kāi)關(guān)一個(gè)，導(dǎo)線若干。在室溫下對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)節(jié)。已知U約為18V，Ic約為10mA；流過(guò)報(bào)警器的電流超過(guò)20mA時(shí)，報(bào)警器可能損壞；該熱敏電阻的阻值隨溫度升高而減小，當(dāng)溫度為60℃時(shí)阻值為650.0Ω。（1）完成待調(diào)節(jié)的報(bào)警系統(tǒng)原理電路圖的連線。（2）電路中應(yīng)選用滑動(dòng)變阻器________（選填“R1”或“R2”）。（3）按照下列步驟調(diào)節(jié)此報(bào)警系統(tǒng)：①電路接通前，需將電阻箱調(diào)到一固定的阻值，根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求，這一阻值為_(kāi)_______Ω；滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)置于________（選填“a”或“b”）端附近，不能置于另一端的原因是_________________________________________________________________________________________________________________。②將開(kāi)關(guān)向________（選填“c”或“d”）端閉合，緩慢移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片，直至_____________。（4）保持滑動(dòng)變阻器滑片的位置不變，將開(kāi)關(guān)向另一端閉合，報(bào)警系統(tǒng)即可正常使用。（1）如圖所示（2）R2；（3）①650.0；b；接通電源后，流過(guò)報(bào)警器的電流會(huì)超過(guò)20mA，報(bào)警器可能損壞；②c；報(bào)警器開(kāi)始報(bào)警（1）見(jiàn)答案圖。（2）由R＝＝Ω＝1800Ω可知，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選R2。（3）①電阻箱的電阻值應(yīng)調(diào)為熱敏電阻在60℃時(shí)的阻值，即650.0Ω?；瑒?dòng)變阻器的滑片應(yīng)置于b端，使開(kāi)關(guān)接通后回路中電流最小，以保護(hù)報(bào)警器，即防止因過(guò)載而損壞報(bào)警器。②應(yīng)將開(kāi)關(guān)向c端閉合，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片，直至報(bào)警器開(kāi)始報(bào)警。考點(diǎn)二光敏電阻的特性及應(yīng)用一、光敏電阻1．特點(diǎn)：光照越強(qiáng)，電阻越小。2．原因：光敏電阻的構(gòu)成物質(zhì)為半導(dǎo)體材料，無(wú)光照時(shí)，載流子極少，導(dǎo)電性能差；隨著光照的增強(qiáng)，載流子增多，導(dǎo)電性變好。3．作用：把光照強(qiáng)弱這個(gè)光學(xué)量轉(zhuǎn)換為電阻這個(gè)電學(xué)量。二、研究光敏電阻的光敏特性1．實(shí)驗(yàn)步驟（1）將光敏電阻、多用電表、小燈泡、滑動(dòng)變阻器、學(xué)生電源按如圖所示電路連接好，其中多用電表置于“×100”擋。（2）先測(cè)出在室內(nèi)自然光的照射下光敏電阻的阻值，并記錄數(shù)據(jù)。（3）打開(kāi)電源，讓小燈泡發(fā)光，調(diào)節(jié)小燈泡的亮度使之逐漸變亮，觀察表盤(pán)指針顯示光敏電阻阻值的情況，并記錄。（4）用手掌（或黑紙）遮光時(shí)，觀察表盤(pán)指針顯示光敏電阻阻值的情況，并記錄。2．?dāng)?shù)據(jù)處理根據(jù)記錄數(shù)據(jù)分析光敏電阻的特性。3．注意事項(xiàng)本實(shí)驗(yàn)中，如果效果不明顯，可將電阻部分電路放入帶蓋的紙盒中，并通過(guò)蓋上小孔改變射到光敏電阻上的光的多少。某同學(xué)為定性探究光敏電阻阻值隨光照強(qiáng)度變化的關(guān)系，設(shè)計(jì)了如圖a所示的電路。所用器材有：置于暗箱（圖中虛線區(qū)域）中的光敏電阻RG、小燈泡和刻度尺；阻值為R的定值電阻；理想電壓表V；電動(dòng)勢(shì)為E、內(nèi)阻為r的電源；開(kāi)關(guān)S；導(dǎo)線若干。實(shí)驗(yàn)時(shí)，先按圖a連接好電路，然后改變暗箱中光源到光敏電阻的距離d，記錄電壓表的示數(shù)U，獲得多組數(shù)據(jù)如下表。d/cm8.5010.0012.0013.5015.00U/mV271.0220.0180.0156.7114.9d/cm18.5020.0022.0023.50U/mV94.889.578.672.5回答下列問(wèn)題：（1）光敏電阻阻值RG與電壓表示數(shù)U的關(guān)系式為RG＝________________（用E、r、R、U表示）。（2）在圖b的坐標(biāo)紙上補(bǔ)齊數(shù)據(jù)表中所給的第二組數(shù)據(jù)點(diǎn)，并作出U－d曲線。（3）依據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果可推斷：光敏電阻的阻值隨著光照強(qiáng)度的減小而______（填“增大”或“減小”）。（4）該同學(xué)注意到智能手機(jī)有自動(dòng)調(diào)節(jié)屏幕亮度的功能，光照強(qiáng)度大時(shí)屏幕變亮，反之變暗。他設(shè)想利用光敏電阻的特性，實(shí)現(xiàn)“有光照射光敏電阻時(shí)，小燈泡變亮；反之變暗”的功能，設(shè)計(jì)了如圖c所示的電路，則電路中________（填“R1”或“R2”）為光敏電阻，另一個(gè)為定值電阻。（1）R－r－R；（2）圖見(jiàn)解析；（3）增大；（4）R2（1）根據(jù)閉合電路歐姆定律，可得U＝eq\f(E,r＋R＋RG)R，解得RG＝R－r－R。（2）描點(diǎn)、連線如圖所示。（3）當(dāng)光源距離光敏電阻越遠(yuǎn)時(shí)，光照強(qiáng)度越小，電壓表示數(shù)越小，根據(jù)RG＝R－r－R可知，光敏電阻的阻值RG越大。（4）如果R1為光敏電阻，有光照射光敏電阻時(shí)，外電路總電阻變小，路端電壓降低，燈泡兩端電壓降低，燈泡變暗；若R2為光敏電阻，有光照射光敏電阻時(shí)，外電路總電阻變小，干路電流增大，內(nèi)電壓升高，路端電壓降低，流過(guò)R1的電流減小，因此流過(guò)燈泡的電流增大，燈泡變亮。因此R2為光敏電阻。為了節(jié)能和環(huán)保，一些公共場(chǎng)所用光控開(kāi)關(guān)控制照明系統(tǒng)，光控開(kāi)關(guān)可用光敏電阻控制，如圖甲所示是某光敏電阻阻值隨光的照度變化曲線，照度可以反映光的強(qiáng)弱，光越強(qiáng)照度越大，照度單位為：勒克斯（lx）。（1）如圖乙所示，電源電動(dòng)勢(shì)為3V，內(nèi)阻不計(jì)，當(dāng)控制開(kāi)關(guān)兩端電壓上升至2V時(shí)控制開(kāi)關(guān)自動(dòng)啟動(dòng)照明系統(tǒng)。要求當(dāng)天色漸暗照度降至1.0（lx）時(shí)控制開(kāi)關(guān)接通照明系統(tǒng)，則R1＝________kΩ。（2）某同學(xué)為了測(cè)量光敏電阻在不同照度下的阻值，設(shè)計(jì)了如圖丙所示的電路進(jìn)行測(cè)量，電源（E＝3V，內(nèi)阻未知），電阻箱（0～99999Ω）。實(shí)驗(yàn)時(shí)將電阻箱阻值置于最大，閉合S1，將S2與1相連，減小電阻箱阻值，使靈敏電流計(jì)的示數(shù)為I，圖丁為實(shí)驗(yàn)時(shí)電阻箱的阻值，其讀數(shù)為_(kāi)_______kΩ；然后將S2與2相連，調(diào)節(jié)電阻箱的阻值如圖戊所示，此時(shí)電流表的示數(shù)恰好為I，則光敏電阻的阻值為_(kāi)_______kΩ（結(jié)果保留3位有效數(shù)字）。（1）10；（2）62.5；40.0（1）電阻R1和R0串聯(lián)，有eq\f(U1,R1)＝eq\f(U0,R0)，U0＝2V，當(dāng)照度1.0（lx）時(shí)，電阻R0＝20kΩ，則R1＝10kΩ。（2）題圖丁的電阻為R2＝62.5kΩ，題圖戊的電阻R2′＝22.5kΩ，本題采用等效法測(cè)電阻，前后兩次電路中的電流相等，則電路中的電阻相等，則有R2＝R0′＋R2′，所以R0′＝40kΩ。（1）光敏電阻可能的工作原理：半導(dǎo)體受光照，電阻變化。（2）熱敏電阻可能的工作原理：半導(dǎo)體受熱，電阻變化。（3）金屬熱電阻可能的工作原理：金屬受熱，電阻變化。（4）電阻應(yīng)變片可能的工作原理：金屬導(dǎo)體在外力作用下發(fā)生機(jī)械形變，電阻變化。（5）電容式位移傳感器可能的工作原理：被測(cè)物體發(fā)生位移時(shí)，電介質(zhì)板隨之在電容器兩極板之間移動(dòng)，導(dǎo)致電容變化。1．（2023·浙江溫州市二模）圖中光敏電阻沒(méi)有受到光照射（或光較暗）時(shí)，阻值較大；有光照射（或光較強(qiáng)）時(shí)，阻值較小。如圖所示，現(xiàn)利用該光敏電阻、低壓直流電源和電磁繼電器設(shè)計(jì)了自動(dòng)控制電路，用于公路照明。下列說(shuō)法正確的是（）A．白天光照越強(qiáng)，電磁鐵的磁性越強(qiáng)B．白天流過(guò)的電流大于晚上流過(guò)的電流C．該電路能實(shí)現(xiàn)燈泡白天亮，晚上不亮的功能D．低壓直流電源的總功率晚上比白天的大B光照增強(qiáng)，則熱敏電阻阻值減小，總阻值減小，回路中總電流增大，兩端電壓增大，根據(jù)閉合電路歐姆定律可知，路端電壓減小，因此電磁鐵和兩端電壓減小，電流減小，磁性減弱，故A錯(cuò)誤；光照增強(qiáng)，總電流增大，流過(guò)的電流減小，因此流過(guò)的電流增大，故白天流過(guò)的電流大于晚上流過(guò)的電流，故B正確；光照增強(qiáng)，磁性減弱，因此燈泡電路斷開(kāi)，白天不亮，故C錯(cuò)誤；光照增強(qiáng)，回路中總電流增大，根據(jù)可知功率增大，因此白天功率較大，故D錯(cuò)誤。2．某同學(xué)用光敏電阻和電磁繼電器等器材設(shè)計(jì)自動(dòng)光控照明電路。（1）光強(qiáng)（E）是表示光強(qiáng)弱程度的物理量，單位為坎德拉（cd）。如圖a所示是光敏電阻阻值隨光強(qiáng)變化的圖線，由此可得到的結(jié)論是：_______________________________________________________________________________________________________________________________。（2）如圖b為電磁繼電器的構(gòu)造示意圖，其中L為含有鐵芯的線圈，P為可繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)的銜鐵，K為彈簧，S為一對(duì)觸頭，A、B、C、D為四個(gè)接線柱。工作時(shí)，應(yīng)將________（填“A、B”或“C、D”）接照明電路。（3）請(qǐng)?jiān)趫Dc中用筆畫(huà)線代替導(dǎo)線，完成實(shí)物電路的連接。（4）已知電源電動(dòng)勢(shì)為3V，內(nèi)阻很小，電磁鐵線圈電阻R0＝20.0Ω，電流超過(guò)50mA時(shí)可吸合銜鐵。如果要求光強(qiáng)達(dá)到2cd時(shí)，照明電路恰好接通，則圖c中定值電阻R＝________Ω。（1）隨光照強(qiáng)度的增加，光敏電阻的阻值減小得越來(lái)越慢；（2）C、D；（3）圖見(jiàn)解析；（4）21.5（1）從圖a可知，光敏電阻的阻值隨光照強(qiáng)度變化的規(guī)律是：隨光照強(qiáng)度的增加，光敏電阻的阻值迅速減小，進(jìn)一步增大光照強(qiáng)度，光敏電阻的阻值減小得越來(lái)越慢。（2）由電路原理可知，電磁鐵線圈連接的是控制電路，S連接的是工作電路，故工作時(shí)，應(yīng)將C、D接照明電路。（3）將光敏電阻和定值電阻接入控制電路，用電器接入工作電路，連接電路如圖所示：（4）當(dāng)外界光照強(qiáng)度達(dá)到2cd時(shí)，由圖a可知，光敏電阻的阻值R1＝18.5Ω，照明電路恰好接通開(kāi)始工作，電磁鐵能吸合銜鐵的電流I＝0.05A，由I＝eq\f(E,R總)得，控制電路總電阻R總＝eq\f(E,I)＝eq\f(3V,0.05A)＝60Ω，根據(jù)串聯(lián)電路電阻規(guī)律可知，定值電阻的阻值為：R＝R總－R0－R1＝60Ω－20.0Ω－18.5Ω＝21.5Ω。考點(diǎn)三其他傳感器的應(yīng)用其他常見(jiàn)敏感元件1．電阻應(yīng)變片（1）電阻應(yīng)變片的作用：電阻應(yīng)變片能夠把物體形變這個(gè)力學(xué)量轉(zhuǎn)換為電阻這個(gè)電學(xué)量。（2）電子秤的組成及敏感元件：由金屬梁和電阻應(yīng)變片組成，敏感元件是應(yīng)變片。（3）電子秤的工作原理eq\x(金屬梁自由端受力F)?eq\x(金屬梁發(fā)生彎曲)?eq\x(應(yīng)變片的電阻變化)?eq\x(兩應(yīng)變片上電壓的差值變化)2．霍爾元件的應(yīng)用霍爾元件是根據(jù)霍爾效應(yīng)原理制成的一種磁敏元件。一般用于電機(jī)中測(cè)定轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速，如錄像機(jī)的磁鼓、電腦中的散熱風(fēng)扇等。（1）霍爾元件的工作原理：E、F間通入恒定的電流I，同時(shí)外加與薄片垂直的磁場(chǎng)B時(shí)，薄片中的載流子就在洛倫茲力作用下，向著與電流和磁場(chǎng)都垂直的方向漂移，使M、N間出現(xiàn)電壓（如圖所示）。（2）霍爾元件在電流、電壓穩(wěn)定時(shí)，載流子所受靜電力和洛倫茲力二力平衡。（3）霍爾電壓：UH＝（d為薄片的厚度，k為霍爾系數(shù)）。其中UH與B成正比，所以霍爾元件能夠把磁感應(yīng)強(qiáng)度這個(gè)磁學(xué)量轉(zhuǎn)換為電壓這個(gè)電學(xué)量。（2023·四川遂寧市模擬）高速路入口都安裝有稱量汽車(chē)重量的地磅。如圖甲所示是某工廠生產(chǎn)的小型地磅結(jié)構(gòu)圖和電路圖，其中R是壓敏電阻，質(zhì)量m0＝500kg的秤臺(tái)平放在壓敏電阻上，被稱汽車(chē)停放在秤臺(tái)上。已知電路中電源電動(dòng)勢(shì)為26V、內(nèi)電阻r＝10Ω，電流表量程為0.3A、內(nèi)阻RA＝10Ω，滑動(dòng)變阻器R′的最大阻值為500Ω。如圖乙是壓敏電阻的阻值R隨壓力F變化曲線。某設(shè)計(jì)人員對(duì)電流表上刻度重新賦值，使之能夠從表盤(pán)上直接讀出秤臺(tái)上汽車(chē)的質(zhì)量，他先后進(jìn)行了以下操作。重力加速度g＝10m/s2。（1）斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S，撤去秤臺(tái)上的汽車(chē)，把多用電表的旋鈕旋到歐姆擋“×10擋”，通過(guò)正確調(diào)零后，用紅、黑表筆接在壓敏電阻兩端，多用電表的表針指到如圖丙所示位置，則壓敏電阻R此時(shí)的電阻值為_(kāi)_______Ω。（2）閉合開(kāi)關(guān)S，設(shè)計(jì)人員通過(guò)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，使電流表讀數(shù)為0.10A，并在此處標(biāo)注為0kg，則此時(shí)滑動(dòng)變阻器R′接入電路的電阻值為_(kāi)_______Ω；2500kg處應(yīng)標(biāo)注在________A處。（3）設(shè)計(jì)人員按上述操作逐個(gè)刻度賦值后，經(jīng)長(zhǎng)時(shí)間使用，發(fā)現(xiàn)電池的電動(dòng)勢(shì)略有減小、內(nèi)電阻有所增大。他重新調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，使秤臺(tái)空載時(shí)電流表讀數(shù)仍為0.10A，然后再去測(cè)量汽車(chē)的重量。您認(rèn)為現(xiàn)在的測(cè)量值相比汽車(chē)真實(shí)重量________（選填“偏大”“偏小”或“不變”）。（1）160；（2）80；0.13；（3）偏小（1）歐姆擋選擇“×10擋”，則阻值為16.0×10Ω＝160Ω。（2）當(dāng)僅有秤臺(tái)時(shí)，壓敏電阻的阻值為160Ω，根據(jù)閉合電路歐姆定律得E＝I(R＋R′＋RA＋r)，解得R′＝80Ω，2500kg的物體在秤臺(tái)上時(shí)，此時(shí)壓力為(2500＋500)×10N＝3×104N，壓敏電阻的阻值約為100Ω，根據(jù)閉合電路歐姆定律得E＝I1(R1＋R′＋RA＋r)，解得I1＝0.13A。（3）根據(jù)E＝I(R＋R′＋RA＋r)，可得R＝－R′－RA－r，電池的電動(dòng)勢(shì)偏小，則相同的電流下，R的阻值偏小，結(jié)合題圖乙可知汽車(chē)的質(zhì)量的測(cè)量值偏小。磁敏電阻是一種對(duì)磁敏感、具有磁阻效應(yīng)的電阻元件。磁敏電阻在磁場(chǎng)中電阻值發(fā)生變化的現(xiàn)象稱為磁阻效應(yīng)。某同學(xué)利用伏安法測(cè)量一磁敏電阻的阻值（約幾千歐）隨磁感應(yīng)強(qiáng)度的變化關(guān)系。所用器材：電源E，開(kāi)關(guān)S，滑動(dòng)變阻器R（最大阻值為20Ω），電壓表（內(nèi)阻約為3000Ω）和毫安表（可視為理想電表）。（1）在圖1所給的器材符號(hào)之間畫(huà)出連線，組成測(cè)量電路圖；（2）實(shí)驗(yàn)時(shí)，將磁敏電阻置于待測(cè)磁場(chǎng)中，記錄不同磁感應(yīng)強(qiáng)度下電壓表和毫安表的示數(shù)，計(jì)算出相應(yīng)的磁敏電阻阻值。若某次測(cè)量中電壓表和毫安表的示數(shù)分別為6.2V和2.8mA，則此時(shí)磁敏電阻的阻值為_(kāi)_______kΩ（保留兩位有效數(shù)字）。實(shí)驗(yàn)中得到的該磁敏電阻阻值R磁隨磁感應(yīng)強(qiáng)度B變化的曲線如圖2所示；（3）某次測(cè)量中，測(cè)得磁敏電阻的阻值為10.0kΩ，此時(shí)磁感應(yīng)強(qiáng)度為_(kāi)_______T（保留兩位有效數(shù)字）；（4）太陽(yáng)風(fēng)是指從太陽(yáng)上層大氣射出的超聲速帶電粒子流，當(dāng)太陽(yáng)風(fēng)激烈爆發(fā)時(shí)，可能會(huì)給地球帶來(lái)無(wú)法預(yù)計(jì)的磁暴災(zāi)難。某同學(xué)利用實(shí)驗(yàn)中的磁敏電阻制作了一種搭載在人造衛(wèi)星上的探測(cè)磁感應(yīng)強(qiáng)度的報(bào)警器，其電路的一部分如圖3所示。圖中E為直流電源（電動(dòng)勢(shì)為9.0V，內(nèi)阻可忽略），當(dāng)圖中的輸出電壓達(dá)到或超過(guò)3.0V時(shí)，便觸發(fā)報(bào)警器（圖中未畫(huà)出）報(bào)警。若要求開(kāi)始報(bào)警時(shí)磁感應(yīng)強(qiáng)度為10－4T，則圖中________（填“R1”或“R2”）應(yīng)使用磁敏電阻，另一固定電阻的阻值應(yīng)為_(kāi)_______kΩ（保留兩位有效數(shù)字）；如果要提高此裝置的靈敏度（即在磁感應(yīng)強(qiáng)度更小時(shí)就能觸發(fā)報(bào)警），應(yīng)該________（填“增大”或“減小”）固定電阻的阻值。（1）圖見(jiàn)解析；（2）2.2；（3）1.4×10－4；（4）R2；10；減?。?）因毫安表可視為理想電表，則采用電流表的內(nèi)接法可以消除電流表內(nèi)阻而產(chǎn)生的系統(tǒng)誤差；滑動(dòng)變阻器的最大阻值為20Ω，待測(cè)磁敏電阻約幾千歐，則滑動(dòng)變阻器采用分壓式接法以便于操作和多測(cè)數(shù)據(jù)，電路圖如圖所示。（2）根據(jù)部分電路的歐姆定律可得磁敏電阻的阻值為R磁＝eq\f(U,I)＝eq\f(6.2,2.8×10－3)Ω≈2.2kΩ。（3）根據(jù)R磁－B圖像可知，當(dāng)R磁＝10.0kΩ時(shí)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝1.4×10－4T。（4）根據(jù)題圖2可知，發(fā)生磁暴磁感應(yīng)強(qiáng)度增大時(shí)，磁敏電阻的阻值增大，結(jié)合題意知，磁敏電阻兩端電壓增大，故R2為磁敏電阻。要求輸出電壓為3.0V時(shí)恰好報(bào)警，且此時(shí)B＝10－4T，由題圖2知此時(shí)R2＝5kΩ，由eq\f(E,R1＋R2)＝eq\f(U,R2)，代入數(shù)據(jù)解得R1＝eq\f(ER2,U)－R2＝10kΩ。若要提高此裝置的靈敏度，則觸發(fā)報(bào)警時(shí)磁感應(yīng)強(qiáng)度更小，即輸出電壓為3V時(shí)對(duì)應(yīng)R2的阻值更小，根據(jù)串聯(lián)分壓原理可知應(yīng)該減小固定電阻R1的阻值。常用傳感器敏感元件的特點(diǎn)及作用敏感元件作用特點(diǎn)熱敏電阻將溫度這個(gè)熱學(xué)量轉(zhuǎn)換為電阻這個(gè)電學(xué)量一般情況下，熱敏電阻的阻值隨溫度的升高而減小，隨溫度的降低而增大金屬熱電阻將溫度這個(gè)熱學(xué)量轉(zhuǎn)換為電阻這個(gè)電學(xué)量一般情況下，金屬熱電阻的阻值隨溫度的升高而增大，隨溫度的降低而減小光敏電阻將光照強(qiáng)度這個(gè)光學(xué)量轉(zhuǎn)換為電阻這個(gè)電學(xué)量一般情況下，光敏電阻的阻值隨光照強(qiáng)度的增強(qiáng)而減小，隨光照強(qiáng)度的減弱而增大霍爾元件將磁感應(yīng)強(qiáng)度這個(gè)磁學(xué)量轉(zhuǎn)換為電壓這個(gè)電學(xué)量對(duì)于某個(gè)確定的霍爾元件，它的厚度d、霍爾系數(shù)k為定值，如果保持電流I恒定，則霍爾電壓UH就與磁感應(yīng)強(qiáng)度B成正比（UH＝）壓敏電阻將壓力這個(gè)力學(xué)量轉(zhuǎn)換為電阻這個(gè)電學(xué)量壓敏電阻的阻值隨力的變化而變化1．（2023·上海市模擬）力傳感器是高中物理實(shí)驗(yàn)中常見(jiàn)的一種傳感器，它通過(guò)敏感元件把待測(cè)力這一物理量轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的電信號(hào)來(lái)進(jìn)行測(cè)量。（1）如圖（a）所示，R1、R2、R3、R4為四個(gè)完全相同的應(yīng)變片，彈性梁在外力的作用下產(chǎn)生形變時(shí)，應(yīng)變片隨之被拉伸或壓縮，拉伸時(shí)電阻值變大，壓縮時(shí)電阻值變小。現(xiàn)將R2、R3兩個(gè)應(yīng)變片粘貼在彈性梁的上表面，R1、R4兩個(gè)應(yīng)變片粘貼在彈性梁的下表面。當(dāng)彈性梁右端受力向下彎曲時(shí)，R2、R3的電阻值________，R1、R4的電阻值________（均選填“變大”“變小”或“不變”）。采用如圖（b）所示的電路圖測(cè)量電路，已知電源電動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)阻不計(jì)。每片應(yīng)變片的初始電阻為R0。當(dāng)彈性梁右端受到外力作用，四個(gè)應(yīng)變片電阻變化量的絕對(duì)值均為Δx，則A、B兩端的電壓UAB＝______。（2）如圖（c）所示為半導(dǎo)體薄膜壓力傳感器的電阻值R隨壓力F變化的圖線。讀圖可知，壓力為1N時(shí)該圖像的斜率為_(kāi)_________kΩ/N，壓力為5N時(shí)該圖像的斜率為_(kāi)_______kΩ/N。要使傳感器對(duì)力的變化測(cè)量較為靈敏，應(yīng)選擇在區(qū)間__________（選填“1N”或“5N”）附近。（1）變大；變小；eq\f(Δx,R0)E；（2）24；1.75；1N（1）當(dāng)彈性梁右端受力向下彎曲時(shí)，R2、R3拉伸，電阻變大，R1、R4壓縮，電阻變小。R1兩端電壓U1＝eq\f(R0－Δx,2R0)E，R3兩端電壓U3＝eq\f(R0＋Δx,2R0)E，所以UAB＝|U1－U3|＝eq\f(Δx,R0)E。（2）壓力為1N時(shí)該圖像的斜率為k＝kΩ/N＝24kΩ/N，壓力為5N時(shí)該圖像的斜率為k′＝kΩ/N＝1.75kΩ/N，要使傳感器對(duì)力的變化測(cè)量較為靈敏，則壓力改變量相同的情況下，電阻變化大，即斜率大的更靈敏，故在1N附近。2．在實(shí)際應(yīng)用中有多種自動(dòng)控溫裝置。（1）圖（a）為某自動(dòng)恒溫箱原理圖，箱內(nèi)的電阻R1＝2kΩ，R2＝1.5kΩ，R3＝4kΩ，Rt為熱敏電阻，其電阻隨溫度變化的圖像如圖（b）所示。當(dāng)a、b兩點(diǎn)電勢(shì)時(shí)，電壓鑒別器會(huì)令開(kāi)關(guān)S接通，恒溫箱內(nèi)的電熱絲發(fā)熱，使箱內(nèi)溫度提高；當(dāng)時(shí)，電壓鑒別器會(huì)使S斷開(kāi)，停止加熱。恒溫箱內(nèi)的穩(wěn)定溫度為_(kāi)_______℃，恒溫箱內(nèi)的電熱絲加熱時(shí)Rt的取值范圍為_(kāi)_______。（2）有一種由PTC元件做成的加熱器，它的熱功率PR隨溫度t變化的圖像如圖（c）所示。該加熱器向周?chē)岬墓β蕿镻Q＝k(t－t0)，其中t為加熱器的溫度，t0為室溫（本題中取20℃），k＝0.1W/℃。①當(dāng)PR＝PQ時(shí)加熱器的溫度即可保持穩(wěn)定，則該加熱器工作的穩(wěn)定溫度為_(kāi)_______℃；②某次工作中，該加熱器從室溫升高至穩(wěn)定溫度的過(guò)程中，下列溫度變化過(guò)程用時(shí)最短的是________。（填選項(xiàng)前的字母序號(hào)）A．20～24℃B．32～36℃C．48～52℃D．60～64℃（1）25；Rt＞3kΩ；（1）①72（70～72均可）；②B（1）由題圖（a）可知，當(dāng)滿足＝時(shí)，即Rt＝3kΩ時(shí)φa＝φb，此時(shí)由題圖（b）可知溫度為25℃，即恒溫箱內(nèi)的穩(wěn)定溫度為25℃；恒溫箱內(nèi)的電熱絲加熱時(shí)Rt的取值范圍為Rt＞3kΩ。（2）①PQ＝0.1(t－t0)，PQ與溫度t之間關(guān)系的圖像如圖所示。由圖可知，當(dāng)溫度為72℃左右時(shí)，發(fā)熱功率和散熱功率相等，即此時(shí)物體的溫度不再變化。②發(fā)熱和散熱功率差值越大，升溫越快，故選B。3．（2024·全國(guó)·歷年真題）電阻型氧氣傳感器的阻值會(huì)隨所處環(huán)境中的氧氣含量發(fā)生變化。在保持流過(guò)傳感器的電流（即工作電流）恒定的條件下，通過(guò)測(cè)量不同氧氣含量下傳感器兩端的電壓，建立電壓與氧氣含量之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系，這一過(guò)程稱為定標(biāo)。一同學(xué)用圖（a）所示電路對(duì)他制作的一個(gè)氧氣傳感器定標(biāo)。實(shí)驗(yàn)器材有：裝在氣室內(nèi)的氧氣傳感器（工作電流1mA）、毫安表（內(nèi)阻可忽略）、電壓表、電源、滑動(dòng)變阻器、開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線若干、5個(gè)氣瓶（氧氣含量分別為1%、5%、10%、15%、20%）。（1）將圖（a）中的實(shí)驗(yàn)器材間的連線補(bǔ)充完整，使其能對(duì)傳感器定標(biāo)__________；（2）連接好實(shí)驗(yàn)器材，把氧氣含量為1%的氣瓶接到氣體入口；（3）把滑動(dòng)變阻器的滑片滑到__________端（填“a”或“b”），閉合開(kāi)關(guān)；（4）緩慢調(diào)整滑動(dòng)變阻器的滑片位置，使毫安表的示數(shù)為1mA，記錄電壓表的示數(shù)U；（5）斷開(kāi)開(kāi)關(guān)，更換氣瓶，重復(fù)步驟（3）和（4）；（6）獲得的氧氣含量分別為1%、5%、10%和15%的數(shù)據(jù)已標(biāo)在圖（b）中；氧氣含量為20%時(shí)電壓表的示數(shù)如圖（c），該示數(shù)為_(kāi)_________%（結(jié)果保留2位小數(shù)）?，F(xiàn)測(cè)量一瓶待測(cè)氧氣含量的氣體，將氣瓶接到氣體入口，調(diào)整滑動(dòng)變阻器滑片位置使毫安表的示數(shù)為1mA，此時(shí)電壓表的示數(shù)為1.50V，則此瓶氣體的氧氣含量為_(kāi)_________%（結(jié)果保留整數(shù)）。（1）見(jiàn)解析圖；（3）a；（6）1.4017；（1）為了保持流過(guò)傳感器的電流恒定，電阻型氧氣傳感器兩端的電壓調(diào)節(jié)范圍較大，所以滑動(dòng)變阻器采用分壓式接法，由于毫安表內(nèi)阻可忽略，所以電流表采用內(nèi)接法，實(shí)物連接圖如圖所示（3）為了保護(hù)電路，閉合開(kāi)關(guān)前，需要電阻型氧氣傳感器兩端的電壓為零，故滑動(dòng)變阻器的滑片滑到a端口；（6）由圖可知，電壓表的分度值為0.1V，需要估讀到分度值下一位，其讀數(shù)為1.40V；當(dāng)瓶氣體的氧氣含量為20%時(shí)，電壓為1.40V，在圖（b）中描出該點(diǎn)，用平滑的曲線將各點(diǎn)連接起來(lái)，如圖所示可知電壓表的示數(shù)為1.50V時(shí)，此瓶氣體的氧氣含量為17%?？键c(diǎn)四利用傳感器制作簡(jiǎn)單的自動(dòng)控制裝置1．以傳感器（熱敏電阻、光敏電阻和壓力傳感器等）和基本電路的綜合應(yīng)用創(chuàng)新：以閉合電路的歐姆定律為主線，以熱敏電阻、光敏電阻和壓力傳感器等為主要元件，探究電路中的電學(xué)量隨溫度、光照和壓力等外部因素變化規(guī)律，或外部因素（溫度、光照和壓力等）確定時(shí)計(jì)算某些電學(xué)量。2．以基本傳感器為器材的自動(dòng)控制裝置制作創(chuàng)新：外部因素（溫度、光照和壓力等）發(fā)生變化后，會(huì)引起傳感器阻值發(fā)生變化，從而會(huì)引起電路中的電流發(fā)生變化，繼電器動(dòng)作，起到自動(dòng)控制的作用。實(shí)驗(yàn)裝置/原理圖創(chuàng)新解讀利用伏安法測(cè)量熱敏電阻阻值隨溫度的變化關(guān)系利用給定的電路探究某熱敏電阻的溫度特性熱敏電阻在電路中也是電阻，用伏安法測(cè)量出熱敏電阻兩端的電壓和通過(guò)熱敏電阻的電流，可求出瞬時(shí)阻值，再測(cè)出此時(shí)的環(huán)境溫度，重復(fù)以上過(guò)程五次，測(cè)量出五組數(shù)據(jù)，將五組數(shù)據(jù)描在坐標(biāo)系中，連接各點(diǎn)后可得阻值隨溫度的變化圖線。根據(jù)阻值隨溫度的變化圖線可粗略讀出不同溫度下熱敏電阻的阻值。通過(guò)實(shí)驗(yàn)制作一個(gè)簡(jiǎn)易的溫控裝置外部因素變化→傳感器阻值變化→回路電流變化→繼電器或其他元件工作→自動(dòng)控制完成。（2024·廣東省·歷年真題）某科技小組模仿太陽(yáng)能發(fā)電中的太陽(yáng)光自動(dòng)跟蹤系統(tǒng)，制作光源跟蹤演示裝置，實(shí)現(xiàn)太陽(yáng)能電池板方向的調(diào)整，使電池板正對(duì)光源。圖甲是光照方向檢測(cè)電路。所用器材有：電源E（電動(dòng)勢(shì)3V）電壓表V1和V2（量程均有3V和15V，內(nèi)阻均可視為無(wú)窮大）；滑動(dòng)變阻器R：兩個(gè)相同的光敏電阻和；開(kāi)關(guān)S：手電筒：導(dǎo)線若干。圖乙是實(shí)物圖。圖中電池板上垂直安裝有半透明隔板，隔板兩側(cè)裝有光敏電阻，電池板固定在電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)軸上?？刂茊卧c檢測(cè)電路的連接未畫(huà)出?？刂茊卧獙?duì)光照方向檢測(cè)電路無(wú)影響。請(qǐng)完成下列實(shí)驗(yàn)操作和判斷。（1）電路連接。圖乙中已正確連接了部分電路，請(qǐng)完成虛線框中滑動(dòng)變阻器R、電源E、開(kāi)關(guān)S和電壓表V間的實(shí)物圖連線__________。（2）光敏電阻阻值與光照強(qiáng)度關(guān)系測(cè)試。①將圖甲中R的滑片置于__________端。用手電筒的光斜照射到和，使表面的光照強(qiáng)度比表面的小。②閉合S，將R的滑片緩慢滑到某一位置。V1的示數(shù)如圖丙所示，讀數(shù)為_(kāi)_________V，V2的示數(shù)為1.17V。由此可知，表面光照強(qiáng)度較小的光敏電阻的阻值__________（填“較大”或“較小”）。③斷開(kāi)S。（3）光源跟蹤測(cè)試。①將手電筒的光從電池板上方斜照射到和。②閉合S。并啟動(dòng)控制單元。控制單元檢測(cè)并比較兩光敏電阻的電壓，控制電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)。此時(shí)兩電壓表的示數(shù)，圖乙中的電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)電池板__________（填“逆時(shí)針”或“順時(shí)針”）轉(zhuǎn)動(dòng)，直至__________時(shí)停止轉(zhuǎn)動(dòng)，電池板正對(duì)手電筒發(fā)出的光。（1）見(jiàn)解析；（2）①b②1.60V較大；（3）逆時(shí)針，（1）滑動(dòng)變阻器采用分壓式接法，電源電動(dòng)勢(shì)為3V，電壓表量程0～3V，如圖：（2）①滑動(dòng)變阻器采用分壓式接法，為保護(hù)電路，初始時(shí)滑片處于b端；②電壓表V1最小分度值為0.1V，讀數(shù)為1.60V；讀數(shù)大于，根據(jù)串聯(lián)電路分壓可知，由題意表面的光照強(qiáng)度比表面的小，故表面光照強(qiáng)度較小的光敏電阻的阻值較大；（3）此時(shí)兩電壓表的示數(shù)，由（2）分析可知，，表面的光照強(qiáng)度比表面的大，要使電池板正對(duì)光源，電動(dòng)機(jī)應(yīng)逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，此時(shí)。（2022·河北卷）某物理興趣小組利用廢棄電飯煲的部分器材自制簡(jiǎn)易電飯煲，設(shè)計(jì)電路如圖1所示。選用的器材有：限溫開(kāi)關(guān)S1（手動(dòng)將其按下，開(kāi)始持續(xù)加熱煮飯，當(dāng)鍋內(nèi)溫度高于103℃時(shí)自動(dòng)斷開(kāi)，之后不能自動(dòng)閉合）；保溫開(kāi)關(guān)S2（當(dāng)鍋內(nèi)溫度高于80℃時(shí)自動(dòng)斷開(kāi)，溫度低于70℃時(shí)自動(dòng)閉合）；電飯煲的框架（結(jié)構(gòu)如圖2所示）。自備元件有：加熱電阻絲R（阻值為60Ω，用于加熱煮飯）；限流電阻R1和R2（阻值均為1kΩ）；指示燈L1和L2（2.5V，0.6W，當(dāng)電流低于30mA時(shí)可視為熄滅）；保險(xiǎn)絲T。（1）按照興趣小組設(shè)計(jì)的電路，下列說(shuō)法正確的是________（多選）。A．按下S1，L1和L2均發(fā)光B．當(dāng)鍋內(nèi)溫度高于103℃時(shí)，S1自動(dòng)斷開(kāi)，L1和L2均發(fā)光C．保溫過(guò)程中，S2自動(dòng)在閉合、斷開(kāi)狀態(tài)之間交替切換D．當(dāng)鍋內(nèi)溫度低于70℃時(shí)，S2自動(dòng)閉合，L1發(fā)光，L2熄滅（2）簡(jiǎn)易電飯煲制作完成后，試用時(shí)L1始終不亮，但加熱和保溫功能均正常。在不增加元件的前提下，斷開(kāi)電源，使用多用電表判斷發(fā)生故障的元件。下列操作步驟的正確順序是___________（填寫(xiě)各步驟前的字母）。A．將選擇開(kāi)關(guān)旋轉(zhuǎn)到“×100”位置B．將兩支表筆直接接觸，調(diào)節(jié)“歐姆調(diào)零旋鈕”，使指針指向歐姆零點(diǎn)C．調(diào)整“指針定位螺絲”，使指針指到零刻度D．測(cè)量指示燈L1兩端的阻值E．將選擇開(kāi)關(guān)置于OFF位置或交流電壓最高擋操作時(shí)，將多用電表兩表筆與L1兩端接觸，若指針如圖3所示，可判斷是________斷路損壞；若指針如圖4所示，可判斷是________斷路損壞。（用電路中的元件符號(hào)表示）（1）CD；（2）CABDE；L1；R1（1）按下S1后L2支路被短路，則L2不會(huì)發(fā)光，A錯(cuò)誤；當(dāng)鍋內(nèi)溫度高于103℃時(shí)，S1斷開(kāi)，而溫度降到70℃以下時(shí)S2才會(huì)閉合，則此時(shí)L2可能發(fā)光，此時(shí)電路中R與R1和L1的串聯(lián)部分并聯(lián)，并聯(lián)的整體再和L2、R2串聯(lián)，RL1≈10.42Ω，則回路中并聯(lián)的整體電阻R并≈56.64Ω，則回路總電阻R總＝1067.06Ω，則回路總電流I總＝eq\f(220,R總)V＝0.21A，則L2一定發(fā)光，此時(shí)并聯(lián)的整體的電壓為U并＝I總R并≈11.89V，則流過(guò)L1的電流為IL1＝eq\f(U并,RL1＋R1)＝eq\f(11.89,10.42＋1000)A≈0.012A，則流過(guò)L1的電流小于30mA，則L1熄滅，B錯(cuò)誤；由題知，S2在鍋內(nèi)溫度高于80℃時(shí)自動(dòng)斷開(kāi)，鍋內(nèi)溫度降到70℃以下時(shí)S2自動(dòng)閉合，C正確；當(dāng)鍋內(nèi)溫度低于70℃時(shí)，S2自動(dòng)閉合，L2支路被短路，則L2不會(huì)發(fā)光，此時(shí)電路中R與R1和L1的串聯(lián)部分并聯(lián)，則此時(shí)流過(guò)L1的電流為I′L1＝eq\f(E,RL1＋R1)＝eq\f(220,10.42＋1000)A≈0.21