第3节 实验：传感器的应用
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?题组一 光控开关电路分析
1．逻辑电路在电子线路中有着重要的应用，某同学利用“非”门电路设计了一个路灯自动控制门电路。天黑了，让路灯自动接通；天亮了，让路灯自动熄灭。图6－3－8中RG是一个光敏电阻，当有光线照射时，光敏电阻的阻值会明显减小。R是可调电阻，起分压作用。“非”门电路能将输入的高压信号转变为低压信号，或将低压信号转变为高压信号，J为路灯总开关控制电路，它在获得高电压时才启动(图中未画出路灯电路)。
图6－3－8
(1)当天黑时，RG的阻值变________，“非”门电路获得________电压，J得到________电压。(填“大”、“小”或“高”、“低”)
(2)如果路灯开关自动接通时天色还比较亮，现要调节自动控制装置，使得它在天色较
暗时才会自动接通开关，应将R的阻值调________(填“大”或“小”)一些。
解析 (1)天黑时，光线减弱，光敏电阻RG的阻值变大，A端输入低电压，Y端输出高电压，J得到高电压，开始控制路灯工作。
(2)如果路灯开关自动接通时天色还比较亮，应将R的阻值调大，使A端输入电压较高，当天色较暗时，RG的电阻变大，A端的电压降低，Y端的电压升高，J得到高电压，开始控制路灯工作。
答案 (1)大 低 高 (2)大
2．把蜂鸣器、光敏电阻、干簧管继电器、开关、电源按如图6－3－9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：光敏电阻受光照射后，阻值会变小，干簧管继电器：由干簧管和绕在干簧管外的线圈组成，如图乙所示，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来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。
图6－3－9
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，两个簧片由原来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。
3．(多选)如图6－3－10所示的光控电路用发光二极管LED模拟路灯，RG为光敏电阻。A为斯密特触发器输入端，在天黑时路灯(发光二极管)会点亮。下列说法正确的是
图6－3－10
A．天黑时，Y处于高电平 B．天黑时，Y处于低电平
C．当R1调大时，天更暗时，灯(发光二极管)点亮 D．当R1调大时，天较亮时，灯(发光二极管)就能点亮
解析 天黑时，RG阻值增大到一定值，斯密特触发器输入端A的电压上升到某个值，输出端Y突然由高电平跳到低电平；R1调大时，A端电压降低，只有天更暗时，RG电阻更大时，路灯才点亮，故B、C正确。
答案 BC
?题组二 温控开关电路分析
4．如图6－3－11所示为用热敏电阻R和继电器L等组成的一个简单的恒温控制电路，其中热敏电阻的阻值会随温度的升高而减小。电源甲与继电器、热敏电阻等组成控制电路，电源乙与恒温箱加热器(图中未画出)相连接。则
2020学年高中物理第六章传感器第3节实验：传感器的应用课下作业(含解析)新人教版选修3_2
