第5講實驗:利用傳感器制作簡單的自動控制裝置一、實驗原理1.傳感器能夠?qū)⒏惺艿降奈锢砹?力、熱、光、聲等)轉(zhuǎn)換成便于測量的量(一般是電學量)。2.工作過程二、實驗器材熱敏電阻、光敏電阻、多用電表、鐵架臺、燒杯、冷水、熱水、小燈泡、學生電源、繼電器、滑動變阻器、開關(guān)、導(dǎo)線等。三、實驗操作及步驟1.研究熱敏電阻的熱敏特性(1)將熱敏電阻放入燒杯中的水中,測量水溫和熱敏電阻的阻值(如圖甲所示)。(2)準備好記錄電阻與溫度關(guān)系的表格(如下表)。次數(shù)123456溫度/℃電阻/Ω(3)改變水的溫度,多次測量水的溫度和熱敏電阻的阻值,記錄在表格中,把記錄的數(shù)據(jù)畫在R-t圖中,得到圖像如圖乙所示。2.研究光敏電阻的光敏特性(1)將光電傳感器、多用電表、燈泡、滑動變阻器按如圖所示電路連接好,其中多用電表置于“×100”擋。(2)先測出在室內(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,觀察表盤指針顯示電阻阻值的變化情況,并記錄。(4)測出用手掌(或黑紙)遮光時的電阻值,并記錄。把記錄的結(jié)果填入下表中,根據(jù)記錄數(shù)據(jù)分析光敏電阻的特性。光照強度弱中強無光照射阻值/Ω結(jié)論:光敏電阻的阻值被光照射時發(fā)生變化,光照增強時電阻變小,光照減弱時電阻變大。四、誤差分析1.溫度計讀數(shù)帶來誤差。2.多用電表讀數(shù)帶來誤差。3.作R-t圖像時不規(guī)范造成誤差。五、注意事項1.在研究熱敏電阻的熱敏特性實驗時,加開水后要等一會兒再測其阻值,以使電阻溫度與水的溫度相同,并同時讀出水溫。2.在研究光敏電阻的光敏特性實驗時,如果效果不明顯,可將光敏電阻部分電路放入帶蓋的紙盒中,并通過蓋上小孔改變射到光敏電阻上的光的多少。3.多用電表每次換擋后都要重新歐姆調(diào)零?？键c一基礎(chǔ)性實驗[例1]【溫度傳感器】(2024·四川成都三模)在2022北京冬奧會室內(nèi)賽場利用溫度傳感器實時監(jiān)控賽場溫度,溫度傳感器的主要部件通常是熱敏電阻,某科技小組用一個熱敏電阻,設(shè)計了一個簡易的“過熱自動報警電路”。(1)科技小組采用圖甲的電路探究熱敏電阻與溫度間的關(guān)系。將熱敏電阻置于溫度控制室中,記錄不同溫度下電壓表和毫安表的示數(shù),計算出相應(yīng)的熱敏電阻阻值。若某次測量中電壓表和毫安表的示數(shù)分別為1.43V和26mA,則此時熱敏電阻的阻值為Ω(結(jié)果保留1位小數(shù))。這種方法測量的熱敏電阻的阻值比真實值(選填“偏大”或“偏小”)。通過多次實驗描繪出熱敏電阻的阻值Rt與溫度t的關(guān)系如圖乙所示。

(2)該科技小組設(shè)計的“過熱自動報警電路”如圖丙所示,電源U1的電動勢E=1.5V,電源內(nèi)阻可忽略,繼電器線圈用漆包線繞成,阻值R0=17Ω。將熱敏電阻Rt安裝在需要探測溫度的地方,當線圈中的電流大于或等于50mA時,繼電器的銜鐵將被吸合,警鈴響起,同時指示燈熄滅。則圖丙中警鈴的接線柱C應(yīng)與接線柱(選填“A”或“B”)相連,指示燈的接線柱D應(yīng)與接線柱(選填“A”或“B”)相連;當環(huán)境溫度超過℃時,警鈴響起報警;若電源有一定的內(nèi)阻,則警鈴報警時對應(yīng)的溫度將(選填“升高”“降低”或“不變”)。

【答案】(1)55.0偏小(2)BA10升高【解析】(1)由R=UI,得熱敏電阻的阻值為R=55.0Ω;由于測得的電流包含電壓表的電流,故電流偏大,(2)當環(huán)境溫度超過某一值,繼電器的下觸點接觸,上觸點分離,警鈴響,所以警鈴的接線柱C應(yīng)與接線柱B相連,指示燈的接線柱D應(yīng)與接線柱A相連。當線圈中的電流大于或等于50mA時,繼電器的銜鐵將被吸合,由閉合電路的歐姆定律有E=I(R0+Rt),得Rt=EI-R0=13Ω,由題圖乙可得,此時的環(huán)境溫度約為10℃。若電源有一定的內(nèi)阻,由于總電阻不變,繼電器的銜鐵吸合時,熱敏電阻的電阻將減小,[例2]【光電傳感器】(2024·江蘇模擬)智能化育苗蔬菜基地對環(huán)境要求嚴格,其中包括對光照強度的調(diào)控,光照強度簡稱照度I,反映光照的強弱,光越強,照度越大,單位為勒克斯(lx)。為了控制照度,科技人員設(shè)計了圖甲所示的智能光控電路。(1)智能光控電路的核心元件是光敏電阻R,某同學用如圖乙所示電路,測量光敏電阻在不同照度時的阻值,實驗所用器材:電源E1(9V)、滑動變阻器R4(最大阻值為20Ω),電壓表(量程為0～3V,內(nèi)阻為3kΩ)和毫安表(量程為0～3mA,內(nèi)阻不計),定值電阻R0=6kΩ、開關(guān)、導(dǎo)線若干。則在閉合電路開關(guān)前應(yīng)該把滑動變阻器的滑片移到最(選填“左”或“右”)端。

(2)某次測量時電壓表的示數(shù)如圖丙所示,其讀數(shù)為V,電流表讀數(shù)為1.5mA,此時光敏電阻的阻值為kΩ。

(3)通過測量得到6組數(shù)據(jù)如下表,請在圖丁中作出阻值R隨照度I變化的圖像,由圖可判斷光敏電阻的阻值與照度(選填“滿足”或“不滿足”)反比例函數(shù)關(guān)系。

照度I/klx2.04.06.08.010.012.0電阻R/kΩ7.54.02.82.32.01.8(4)該同學用上述光敏電阻接入圖甲所示的電路,其中電源電動勢E=6.0V,內(nèi)阻忽略不計,電阻R1=100Ω,電阻箱R2的阻值調(diào)節(jié)范圍是0～9999.9Ω,光敏電阻R的電壓U增加到2.0V時光照系統(tǒng)開始工作,為了使照度降低到4klx時,自動控制系統(tǒng)開始補光,R2的阻值應(yīng)該調(diào)節(jié)為kΩ。

(5)要加快蔬菜的生長,適度提高光照時間,可調(diào)節(jié)的方法是。

【答案】(1)左(2)1.803.6(3)圖見解析不滿足(4)7.9(5)減小R2【解析】(1)為了保證電路的安全應(yīng)將滑動變阻器滑到最左端,從而使光敏電阻兩端的電壓為零。(2)由題圖丙可知電壓表的量程為0～3V,最小刻度為0.1V,電壓表的讀數(shù)為1.80V;根據(jù)串聯(lián)電路電壓與電阻成正比的關(guān)系,光敏電阻兩端的電壓為1.80V3kΩ×(3kΩ+6kΩ)=5.40V,電流表讀數(shù)為1.5mA,故此時光敏電阻的阻值為R=5.401.5(3)如圖所示。根據(jù)圖像可知縱坐標與橫坐標的乘積不是一個常數(shù),所以光敏電阻的阻值R與照度不滿足反比例函數(shù)關(guān)系。(4)根據(jù)閉合電路歐姆定律I=ER+R1+R2,根據(jù)圖像可知,在照度降低到4klx時,對應(yīng)的阻值為R=4kΩ,又有U=IR,其中U=2.0V,聯(lián)立可得R2(5)減小R2的阻值,根據(jù)閉合電路歐姆定律可知,總電流變大,R兩端的電壓變大,從而導(dǎo)致自動控制系統(tǒng)正常工作時的最小照度高于4klx,可加快蔬菜的生長?？键c二創(chuàng)新性實驗[例3]【實驗方法的創(chuàng)新】(2024·安徽聯(lián)考)如圖甲為一利用光敏電阻測量儲液罐中液面高度的裝置的示意圖。當罐中裝滿液體時,液面與出液口高度差為h,罐外有一豎直放置的管,管內(nèi)一側(cè)有沿豎直線排列的多個光敏電阻,另一側(cè)有一列光強穩(wěn)定的光源。液面上一浮塊與一塊遮光板通過定滑輪相連,遮光板可隨浮塊的升降在管內(nèi)上下運動,光敏電阻的總長度和遮光板的總長度都為h。當儲液罐內(nèi)裝滿液體時,遮光板的上沿與最下面的光敏電阻的下邊緣等高。管內(nèi)的光均勻地照射在光敏電阻上,光敏電阻和儀表相連。現(xiàn)要求設(shè)計一電路以利用上述裝置測量液面的高度。為將問題簡化,假設(shè)管內(nèi)只有3個光敏電阻R1、R2、R3,分別位于管的上端、下端和中央;它們的暗電阻均為R=10kΩ,被管內(nèi)光源照亮時電阻均為R′=1.0kΩ。給定的儀器還有:直流電源E(電動勢為9V,電阻不計),3個定值電阻,阻值分別為R4=2.5kΩ,R5=1.8kΩ,R6=1.5kΩ;電壓表V(量程為0～3V,內(nèi)阻可視為無窮大),開關(guān)一個,導(dǎo)線若干。要求:當罐內(nèi)裝滿液體時,電壓表恰好為滿量程。(1)如圖乙為某次電壓表的示數(shù),其大小為V。

(2)選擇合適的定值電阻,在虛線框內(nèi)畫出電路圖,并用題中給定的符號標明圖中各元件。(3)液面與出液口等高時電壓表的示數(shù)為V。(結(jié)果保留2位有效數(shù)字)

(4)若管內(nèi)的光強變暗,使得光敏電阻被照亮時的阻值變?yōu)?.2kΩ,則定值電阻的阻值應(yīng)變?yōu)閗Ω,便可達到題目要求。(結(jié)果保留2位有效數(shù)字)

【答案】(1)1.40(2)圖見解析(3)0.43(4)1.8【解析】(1)電壓表量程為0～3V,每小格表示0.1V,指針示數(shù)為1.40V。(2)當罐內(nèi)裝滿液體時,3個光敏電阻均受到光照射,電阻均為1.0kΩ,可把三個光敏電阻串聯(lián)后再與定值電阻Rx串聯(lián),接在直流電源兩端,把電壓表接在定值電阻兩端,則有Rx3R'+Rx=U'E,得Rx=1.5kΩ,故Rx為電阻R6(3)當液面與出液口等高時,光源完全被遮光板遮住,此時三個光敏電阻的阻值均為10kΩ,則電壓表的示數(shù)為U=E3R+R6·R6≈0(4)若光敏電阻被照亮時的阻值變?yōu)?.2kΩ,為使電壓表滿量程,則定值電阻的阻值變?yōu)镽x′,Rx′滿足3V=ER解得Rx′=1.8kΩ。[例4]【實驗器材的創(chuàng)新】(2024·河南聯(lián)考)某同學制作恒溫室,室溫保持在45℃左右。他設(shè)計了如圖所示的控溫裝置,通過電磁繼電器的電流達到一定值時,電磁繼電器將把銜鐵吸下,觸點C、D斷開,結(jié)合水銀溫度計可以控制室溫。(1)為實現(xiàn)溫度高于45℃時電熱絲停止加熱,溫度低于45℃時電熱絲開始加熱,請連接電路圖。(2)E1內(nèi)阻不計,當滑動變阻器調(diào)至最左端,E1=6V時,電接點水銀溫度計達到45℃,電磁繼電器達到工作電流值;當滑動變阻器調(diào)至R=20Ω,E1′=8V時,電接點水銀溫度計達到45℃,電磁繼電器達到工作電流值,則水銀溫度計達到45℃時的等效電阻為Ω。

(3)當電源E2=24V、內(nèi)阻r2=2Ω時,為使電熱絲的發(fā)熱功率最大,應(yīng)將電熱絲的阻值調(diào)至Ω,最大功率為W。

【答案】(1)圖見解析(2)60(3)272【解析】(1)要求溫度高于45℃時電熱絲停止加熱,溫度低于45℃時電熱絲開始加熱,所以電磁鐵與溫度計連接。溫度高于45℃時,溫度計E、F與A、B接通,電磁鐵將銜鐵吸下,電熱絲所在的電路立刻斷開,停止加熱;當溫度低于45℃時,溫度計液面下降,控制電路斷開,電磁鐵失去磁性,銜鐵被松開,C、D觸點會接觸,加熱電路會接通,電熱絲加熱。電路圖如圖。(2)當滑動變阻器調(diào)至最左端時,接入電路的電阻為零,此時電路中只有水銀溫度計達到45℃時的等效電阻,根據(jù)閉合電路歐姆定律可知,此時電路中的電流為I=E1R等=6VR等;當滑動變阻器調(diào)至R=20Ω,E1′=8V時,電接點水銀溫度計達到45℃時,根據(jù)歐姆定律可知,此時電路中的電流為I=E1'R等+R(3)當電源E2=24V、內(nèi)阻r2=2Ω時,根據(jù)當外電阻與電源內(nèi)阻相等時,電源輸出功率最大,可知當電熱絲的電阻R=r2=2Ω時電熱絲的功率最大,最大功率為Pm=E224r2=242[例5]【實驗情境的創(chuàng)新】(2025·廣東汕頭模擬)現(xiàn)要組裝一個酒精測試儀,它利用的是一種二氧化錫半導(dǎo)體型酒精氣體傳感器。此傳感器的電阻Rx隨酒精氣體濃度的變化而變化,規(guī)律如圖甲所示,酒精測試儀的調(diào)試電路如圖乙所示。2024年的酒駕標準是“0.2mg/mL≤酒精氣體濃度<0.8mg/mL”,醉駕標準是“酒精氣體濃度≥0.8mg/mL”。提供的器材有:A.二氧化錫半導(dǎo)體型酒精傳感器RxB.直流電源(電動勢為4V,內(nèi)阻不計)C.電壓表(量程為3V,內(nèi)阻非常大)D.電阻箱(最大阻值為999.9Ω)E.定值電阻R1(阻值為50Ω)F.定值電阻R2(阻值為10Ω)G.單刀雙擲開關(guān)一個,導(dǎo)線若干(1)為使電壓表改裝成酒精濃度測試表以判斷是否酒駕,R應(yīng)選用定值電阻(選填“R1”或“R2”)。

(2)按照下列步驟調(diào)節(jié)此測試儀:①電路接通前,先將電阻箱調(diào)為30.0Ω,然后開關(guān)向(選填“a”或“b”)端閉合,將電壓表此時指針對應(yīng)的刻度線標記為mg/mL。(結(jié)果保留2位有效數(shù)字)。

②逐步減小電阻箱的阻值,電壓表的示數(shù)不斷(選填“變大”或“變小”)。按照圖甲數(shù)據(jù)將電壓表上“電壓”刻度線標為對應(yīng)的“酒精濃度”。

③將開關(guān)向另一端閉合,測試儀即可正常使用。(3)在電壓表刻度線上標注一段紅色的長度以提醒酒駕的讀數(shù)范圍,該長度與電壓表總刻度線長度的比例為1∶。

【答案】(1)R2(2)①b0.20②變大(3)3【解析】(1)本實驗電壓表并聯(lián)在定值電阻兩端,由歐姆定律可得,定值電阻兩端的電壓UR=ERRx+R,由題圖甲可知10Ω≤Rx≤70Ω,電動勢為4V,電壓表量程為3V,得URmax=4R10+R≤3V,可得R≤(2)①本實驗采用替代法,用電阻箱的阻值替代傳感器的電阻Rx,故應(yīng)先將電阻箱調(diào)到30.0Ω,結(jié)合電路圖,開關(guān)應(yīng)向b端閉合;由題圖甲可知Rx=30Ω時,酒精氣體濃度為0.20mg/mL。②逐步減小電阻箱的阻值,根據(jù)串聯(lián)電路電阻兩端電壓與電阻關(guān)系可知,定值電阻上的分壓變大,電壓表的示數(shù)不斷變大。(3)根據(jù)電路分壓原理,酒精濃度為0.20mg/mL時傳感器電阻為30Ω,此時電壓表示數(shù)為U1=R2R2+RxE=1010+30×4V=1V,酒精濃度為0.80mg/mL時傳感器電阻為10Ω,此時電壓表示數(shù)為U2=R2R2+Rx'E=1010+10×4V=2V,故電壓表示數(shù)(滿分:60分)1.(10分)某實驗小組探究一種熱敏電阻的溫度特性,現(xiàn)有器材:直流恒流電源(在正常工作狀態(tài)下輸出的電流恒定)、電壓表、待測熱敏電阻、保溫容器、溫度計、開關(guān)和導(dǎo)線等。(1)若用上述器材測量熱敏電阻的阻值隨溫度變化的特性,請在圖甲中的實物圖上連線。(2)實驗的主要步驟如下:①正確連接電路,在保溫容器中注入適量冷水,接通電源,調(diào)節(jié)并記錄電源輸出的電流值。②在保溫容器中添加少量熱水,待溫度穩(wěn)定后,閉合開關(guān)、,斷開開關(guān)。

③重復(fù)第②步操作若干次,測得多組數(shù)據(jù)。(3)實驗小組算得該熱敏電阻在不同溫度下的阻值,并據(jù)此繪得R-t關(guān)系圖線如圖乙所示,請根據(jù)圖線寫出該熱敏電阻的R-t關(guān)系式:R=+t(Ω)。(結(jié)果保留3位有效數(shù)字)

【答案】(1)圖見解析(2)②記下電壓表示數(shù)記下溫度計的示數(shù)(3)1000.405【解析】(1)電壓表應(yīng)與熱敏電阻并聯(lián),連線圖如圖所示。(2)由實驗原理可知,實驗中要描繪電壓和溫度間的關(guān)系,故實驗的主要步驟應(yīng)是記下電壓表和溫度計的示數(shù)。(3)根據(jù)R-t關(guān)系圖線和一次函數(shù)概念,應(yīng)寫成R=kt+R0的形式,從圖像可知R0=100,k=ΔRΔt≈0.405,所以該熱敏電阻的R-t關(guān)系式應(yīng)為R=100+0.405t2.(10分)(2024·廣東深圳期末)某實驗小組設(shè)計了一個聲、光燈光控制系統(tǒng)。聲、光控制開關(guān)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(guān)中的聲控繼電器與光控繼電器是(選填“并聯(lián)”或“串聯(lián)”)關(guān)系。

(2)其中光控繼電器的電路結(jié)構(gòu)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(shè)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(yīng)該把滑動變阻器阻值調(diào)(選填“大”或“小”)。

【答案】(1)串聯(lián)(2)0.42(3)小【解析】(1)由于聲、光控制開關(guān)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(guān)中的聲控繼電器與光控繼電器是串聯(lián)關(guān)系。(2)題圖丙中電流表的量程為0.6A,分度值為0.02A,可知該電流表的讀數(shù)為0.42A。(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(yīng)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(yīng)把滑動變阻器阻值調(diào)小。3.(10分)某同學利用熱敏電阻的阻值隨溫度變化的特性,制作了一個簡易的汽車低油位報警裝置。(1)該同學首先利用多用電表電阻“×100”擋粗測該熱敏電阻在常溫下的阻值,示數(shù)如圖甲所示,則此時熱敏電阻的阻值為RT=kΩ。

(2)該同學為了進一步探究該熱敏電阻阻值隨溫度變化的關(guān)系,設(shè)計了如圖乙所示的實驗電路,定值電阻R0=2.0kΩ,則在閉合開關(guān)前,滑動變阻器的滑片P應(yīng)置于最(選填“左”或“右”)端。在某次測量中,若毫安表A1的示數(shù)為2.25mA,A2的示數(shù)為1.50mA,兩電表可視為理想電表,則熱敏電阻的阻值為kΩ。

(3)經(jīng)過多次測量,該同學得到熱敏電阻阻值隨溫度變化的關(guān)系圖像如圖丙所示,可知該熱敏電阻的阻值隨溫度升高變化得越來越(選填“快”或“慢”)。

(4)該同學利用此熱敏電阻設(shè)計的汽車低油位報警裝置如圖丁所示,其中電源電動勢E=6.0V,定值電阻R=1.8kΩ,長為l=50cm的熱敏電阻下端緊靠在油箱底部,不計報警器和電源的內(nèi)阻。已知流過報警器的電流I≥2.5mA時報警器開始報警,若測得報警器報警時油液(熱敏電阻)的溫度為30℃,油液外熱敏電阻的溫度為70℃,由此可知油液的警戒液面到油箱底部的距離約為cm。

【答案】(1)1.9(2)左3.0(3)慢(4)5【解析】(1)由多用電表的讀數(shù)規(guī)則可知,此時熱敏電阻的阻值為RT=19×100Ω=1.9kΩ。(2)滑動變阻器采用分壓式接法,為保護電路安全,在開關(guān)閉合前應(yīng)將滑動變阻器的滑片P置于最左端,由于RT和R0并聯(lián),故有I1R0=I2RT,代入數(shù)據(jù)解得RT=3.0kΩ。(3)從題圖丙曲線可以看出,圖線斜率越來越小,故該熱敏電阻的阻值隨溫度升高變化得越來越慢。(4)設(shè)警戒液面到油箱底部的距離為x,溫度為30℃時熱敏電阻的阻值為RT1=1.5kΩ,則在油液內(nèi)的熱敏電阻的阻值為R1=x50RT1;同理,可得油液外的熱敏電阻的阻值為R2=50-x50RT2,其中RT2=0.5kΩ,由閉合電路歐姆定律有E=I(R+R1+R2),將E=6V、I=2.5mA、R=1.8kΩ代入可得x=4.(15分)城市街道的路燈用光敏電阻作為傳感器控制路燈電路的開關(guān),實現(xiàn)自動控制。光敏電阻的阻值隨照射光的強弱而變化,作為簡化模型,可以近似認為:照射光較強(如白天)時電阻幾乎為0;照射光較弱(如夜晚)時電阻接近于無窮大。利用光敏電阻作為傳感器,借助電磁開關(guān),可以實現(xiàn)路燈自動在白天關(guān)閉,在夜晚打開。電磁開關(guān)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖所示。1、2兩接線柱之間是勵磁線圈,3、4兩接線柱分別與彈簧片和觸點連接。當勵磁線圈中電流大于50mA時,電磁鐵吸合鐵片,彈簧片和觸點分離,3、4斷開;電流小于50mA時,3、4接通。勵磁線圈中允許通過的最大電流為100mA。(1)利用以下器材設(shè)計一個自動控制路燈的電路,在虛線框中畫出電路原理圖。光敏電阻R1,符號為;燈泡L,額定功率40W,額定電壓36V,符號為保護電阻R2,符號為;電磁開關(guān),符號為;蓄電池E,電壓36V,內(nèi)阻很小;開關(guān)S,導(dǎo)線若干。(2)回答下列問題:①如果勵磁線圈的電阻為200Ω,勵磁線圈允許加的最大電壓為V,保護電阻R2的阻值范圍是Ω。

②在有些應(yīng)用電磁開關(guān)的場合,為了安全,往往需要在電磁鐵吸合鐵片時,接線柱3、4之間從斷開變?yōu)榻油?。為?電磁開關(guān)內(nèi)部結(jié)構(gòu)應(yīng)如何改造?請結(jié)合本題中電磁開關(guān)內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖說明。

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【答案】(1)圖見解析(2)①20160～520②見解析【解析】(1)要使光敏電阻能夠?qū)﹄娐愤M行控制,且有光照時燈泡熄滅,則光敏電阻應(yīng)與1、2串聯(lián),燈泡與3、4串聯(lián),電路圖如圖所示。(2)①由題意知,勵磁線圈允許通過的最大電流為100mA,勵磁線圈電阻為200Ω,則有Umax=ImaxR=100×10-3×200V=20V。光敏電阻阻值為0,允許通過勵磁線圈的電流最大值為100mA,允許通過的電流最小值為50mA,則有R2min=EImax-R=160Ω,R2max=EImin-R=520Ω,則阻值范圍應(yīng)為160～②把觸點從彈簧片右側(cè)移到彈簧片左側(cè),保證當電磁鐵吸合鐵片時,3、4之間接通;不吸合時,3、4之間斷開。5.(15分)(2024·湖北一模)某興趣學習小組根據(jù)所學的電學原理,利用相同的器材,自制了如圖甲、乙兩種不同的電子秤。實驗器材有:直流電源(電動勢為E=3.0V,內(nèi)阻為r=0.5Ω);理想電壓表V(量程為3.0V,限流電阻R0=9.5Ω);豎直固定的滑動變阻器R(總長l=10.0cm,總阻