- 二一组卷

题型：综合题题类：常考题难易度：普通

高中物理人教版（2019）选择性必修第二册5.3利用传感器制作简单的自动控制装置

现要组装一个由热敏电阻控制的报警系统，要求当热敏电阻的温度达到或超过60 ℃时，系统报警．提供的器材有：热敏电阻，报警器（内阻很小，流过的电流超过 $\text{[math]}$ 时就会报警），电阻箱（最大阻值为999.9 Ω），直流电源（输出电压为U，内阻不计），滑动变阻器 $\text{[math]}$ （最大阻值为1 000 Ω），滑动变阻器 $\text{[math]}$ （最大阻值为2 000 Ω），单刀双掷开关一个，导线若干．

在室温下对系统进行调节，已知U约为18 V， $\text{[math]}$ 约为10 mA；流过报警器的电流超过20 mA时，报警器可能损坏；该热敏电阻的阻值随温度升高而减小，在60 ℃时阻值为650.0 Ω．

（1）、在答题卡上完成待调节的报警系统原理电路图的连线．

（2）、在电路中应选用滑动变阻器（填“ $\text{[math]}$ ”或“ $\text{[math]}$ ”）．

（3）、按照下列步骤调节此报警系统：

①电路接通前，需将电阻箱调到一固定的阻值，根据实验要求，这一阻值为Ω；滑动变阻器的滑片应置于（填“a”或“b”）端附近，不能置于另一端的原因是．

②将开关向（填“c”或“d”）端闭合，缓慢移动滑动变阻器的滑片，直至．

举一反三

某实验小组欲探究金属热敏电阻随温度变化的关系。小组同学从实验室取来相关器材，若已知热敏电阻 $\text{[math]}$ 的常温阻值在 $\text{[math]}$ 左右，其他可选用的器材如下：

A．电源 $\text{[math]}$ ，内阻不计

B．电压表 $\text{[math]}$ ，内阻约为 $\text{[math]}$

C．电流表 $\text{[math]}$

D．滑动变阻器 $\text{[math]}$

E．滑动变阻器 $\text{[math]}$

F．开关和导线若干

（1）为提高测量精确度且测量范围广，滑动变阻器应选用{#blank#}1{#/blank#}（选填“ $\text{[math]}$ ”或“ $\text{[math]}$ ”），应采用的电路为{#blank#}2{#/blank#}（填“甲”或“乙”），选用正确的电路所测量得到的热敏电阻的测量值{#blank#}3{#/blank#}真实值（选填“大于”、“小于”或“等于”）。

（2）选用正确的电路后，测出的热敏电阻 $\text{[math]}$ 与摄氏温度 $\text{[math]}$ 的关系图像如图丙所示，则通过该实验你能得到的结论是：{#blank#}4{#/blank#}。

（3）小组同学利用该金属热敏电阻设计一个温度报警装置，其内部电路如图丁所示。已知图中电源电动势为 $\text{[math]}$ ，内阻 $\text{[math]}$ 。选用的灵敏电流表 $\text{[math]}$ ，内阻为 $\text{[math]}$ ，当电流表的电流小于 $\text{[math]}$ 时该装置便会发出警报。为了使金属热敏电阻超过在 $\text{[math]}$ 时装置发出警报，则电阻箱 $\text{[math]}$ 应该调成{#blank#}5{#/blank#} $\text{[math]}$ 。