第五章　传感器3　利用传感器制作简单的自动控制装置基础过关练题组一　门窗防盗报警装置1.如图所示是某保密室的防盗报警电路,当有人闯入保密室时会使开关S闭合。下列说法正确的是(　　)　　　　　 　　　　　　 　　　　　　 A.电磁继电器与发电机工作原理相同B.电磁铁的磁性强弱只与电流大小有关C.电磁铁工作时,上端为S极D.当有人闯入保密室时,b灯亮2.图甲为一种家用门磁防盗报警器,由磁条和主机组成,门窗均可使用。乙图为其简化示意图,安装时,将磁条固定在门框上,主机安装在与其等高的门板边缘,门关上时,两者刚好靠在一起。当主机开关闭合时,若门被打开,磁条与主机分离,主机内的触发器就会工作,带动报警器发出报警声。下列有关说法正确的是(　　)甲


乙A.触发器内是一个开关,当主机与磁条靠近时,开关是断开的B.触发器可以由铜制成C.磁条的两极对调后,该报警器不能正常工作D.本装置是利用电流的磁效应工作的3.(2020吉林白城四中高二下月考)如图所示是一位同学设计的防盗门报警器的简化电路示意图。门打开时,红外光敏电阻R3受到红外线照射,电阻减小;门关闭时会遮蔽红外线源(红外线源没有画出)。经实际试验,可知灯的亮灭情况能反映门的开关状态。门打开时两灯的发光情况及R2两端电压UR2与门关闭时相比(　　)A.红灯亮,UR2变大B.绿灯亮,UR2变大C.绿灯亮,UR2变小D.红灯亮,UR2变小4.设计一个自动防盗报警电路,要求:晚间房门被打开,细导线EF被扯断,电铃发声自动报警。把如图所示的电路元件连成电路。


通亮光,就能使其发出红色过),R为
限流电阻,K为按钮式开关,虚表线框内S示延时开关电路,当按下K接通
电路瞬相当间,延时开关触发,于S闭合,这时约释放后,延时开关SK在1 min 后断开,灯
泡熄灭。根据上述信息我们和原理图,可推断:按钮式
开关K按填“发光的,发光二极管是　　　　下前(”或“熄灭的”);将按钮式
开关K按下再释放后,灯泡L发光持续时间i　　　　m约n,这一过程中发光
题组二　光控开关5.如图是某研究学习小组设计的模拟街道路灯自动控制系统的电路图,光控开关可采用光敏电阻来控制,光敏电阻的阻值随着光照强度增强而减小,利用直流电源为电磁铁供电,利用照明电源为电灯供电。为达到天亮灯熄、天黑灯亮的效果,电灯应接在　　　　(选填“A、B”或“B、C”)之间,请用笔画线代替导线,将电路补充完整。 6.目前有些居民区内楼道灯的控制使用的是一种延时开关,该延时开关的简化原理如图所示。图中D是红色发光二极管(只要有很小的电流


”或“熄灭的”)。限流电阻R的阻值和灯丝电阻RL相比,应
满足R　　　　RL的条件。 7.为
了节能和环保,一些公共场所使用光控开关控制照明系统。光控开关的通断可通
过光敏电阻来控制,光敏电阻是阻值随着光的照度变化而变化的元件(照度可以反映光的强弱,光
越强,照度越l,照度的单位为大x)。某光敏电阻RG在不同照度下的阻值如下
表:照度/lx0.20.40.60.81.01.2电阻/kΩ754028232018(1)请
根据表中数据在图甲所示的坐标系中描绘出光敏电阻的阻值随照度变化的曲线,并
说明阻值随照度变化的特点,甲(2)如图乙所示。当1、2两端所
加电压上控制开关自动升至2 V时,启动照明系统。请利用下列器
材两端:给1、设计一个简单电路2提供电压,要求当天色渐暗照度降
二极管是　　　　(填“发光的


启动照明系统。在虚线框内完成电路原理图。(不考虑控制开关对所设计电路的
影响)提
供的器材:光敏电阻R如下G(符号,阻值
见表);直流电源E(电动
势3 V,内阻不计);定值电阻R1=10 kΩ,R2=20 kΩ,R3=40 kΩ(限
选其中之一,并在图中标出);开关S及导线若
干。乙题组
三　温控装置8.某同学
通过实验制作一个简易的温,控装置实验原理电路图如图所示,继电器与热
、Rt敏电阻滑动变阻器R串联当继电器的电流E接在电源,两端超过15 mA时,衔
铁被吸合,加热器停止加热,实现温控。继电器的电阻约20 Ω,热敏电阻的阻值Rt与
温度t的关系如下表0t/℃30.040.050.060.070.所示。80.0Rt/Ω199.5145.4108.181.862.949.1
低至1.0 lx时


供的实验器材、:有E1(3 V,内阻不计)、电源E2(6 V,内阻不计)电源滑阻器R1动变(0~200 Ω)、
滑0~R2(动变阻器500 Ω)、热、继电器、电阻敏电阻tR箱(0~999.9 Ω)、开关S、导线若
干。为使该装置实
现 对30~80℃之间任一温,电源E应选用　　　　度的控制(选填“E1”或“E2”),滑
动变阻器R应选用　　　　(选填“R1”或“R2”)。 (2)欲
使衔铁在热时被敏电阻为50 ℃吸合,下列操作步骤的正确顺序　　　　是。(填
写各步骤前的序号) ①将
热敏电阻接入电路②观察
到继电器的衔铁被吸③合断开开关,将电阻
箱从电路中移除④合上开关,调
节滑动变阻器的阻值⑤断开开关,用电阻
箱替换热敏电阻,将阻值调至108.1 Ω
(1)提


电磁铁的磁性强弱和电流大小、线A错误;项圈的匝数及有无铁芯有关,选B项错误;根据
安培定则可知,电磁铁工作时,上端为N极,选项C错误;当有人闯入保密室时会使开关S闭合,电磁铁有磁性,吸引衔
铁向下移动,b灯所在电路接通,b灯亮,选
项D正确。2.A　门关上时,磁条与主机刚好靠在一起,此
时报警器不工作,说明电路是断开的;当主机开关闭合时,若门被打开,磁条与主机分离,主机内的触发器就会工作,带动报警器发出报警声,说明
此时触发器内开关是闭合的,选项A正确。触发器与磁条之间
存在磁力的作用,所以触发器不可能是铜制成的,因选,为铜没有磁性项B错误。无论
磁条哪个磁极靠近触发器,都存在磁力该报警器,作用,所以两极对调后仍能正常工作,选
项C错误。本装置是利用磁体能够吸引磁性物体的特点工作的,选项D错误
。3.D　当门打开时,R3受红外线照射,电阻减小,则总
电阻减小,总电流I增大,R2两端电压UR2=E-I(R1+r)减小,R2中电流IR2=
U
R2
R
2减小,所以R3中电流IR3=I-IR2增大,电磁继电器
产生的磁场增强,把衔铁吸选,下,红灯亮项D正确。4.答案　
见解析解析　EF断开时,电铃发声,应使电铃与导线EF并联
后,再与电阻串联,如图所示。
答案全解全析基础过关练1.D　电磁继电器是利用电流的磁效应工作的,发电机是利用电磁感应原理制成的,选


见解析解析　该模拟电路的工作原理是:由光敏电阻感知光照强度变化,调
节电磁铁线圈中电流的大小,即
可调节电磁铁磁性的强弱,吸下或者释放衔从,铁而控制灯的亮灭,即
达到天亮灯熄、天黑灯亮的效果。因为天亮时光照强度大,光敏电阻阻值较小,电磁铁线
圈中电流较,大磁性较可将强,衔铁吸下;又因为天亮时需要使灯熄灭,所以灯应接在A、B之间。电路连线时直接将D、E两端与光敏电阻、
滑动变阻器、开关以及电源
串联即:6.答案　发光的　可。电路如图所示1　熄灭的　≫解析　
按钮式开关K按下前,发光二极管、限流电阻与灯有电流,泡串联通过发光二极管,因此
发光二极管处于发光状态。当将按钮式开关K按下再释放后,由于接通
电路瞬间延时开关触发,相当二极管被S于闭合,短路,所以处于熄灭状态。由1 延时开关S约于min后断开,灯
泡熄灭,则知灯泡L发光持续时间。由1 min约于R为
限流电阻,且二极管只要有很小的电流通过就能发光,若要保证延时开关断开时,二极管发光,灯
泡L不发光,则应R满足≫RL。7.答案　
见解析解析　(1)根据
题表中的数据,在坐标系中描点连线,得到如图甲所示的变化曲线。
5.答案　A、B　图


非线性减小。(2)天色
渐暗,照度,降低光敏电阻的阻值增大,两端电压升,高因此,光敏电阻应接在1、2端之间。要求照度
时1.0 lx降低至启动照明系统,此时光敏电阻的阻值为20 kΩ,两端电压为2 V,电源电动
势为3 V,故应串联一个阻值为10 kΩ的分压电阻,即
选用R1。电路原理图如图乙所示。乙8.答案　(1)E2　R2　(2)⑤④②③①解析　(1)因通
过继电器的电流超过15 mA时加热器为使该装置实停止加热,现对30~80 ℃之间
任一温之间的,要求电路在30~度的控制 ℃80任一温度下的电流能
通过调节m15 达到A。当控制到30 ℃时,电路的最miR小阻值为n=199.5 Ω+20 Ω=219.5 Ω,要使电流达到15 mA,则
所需电源电动势至少为
甲由图可知光敏电阻的阻值随照度的增大


电源只能选用电动势。为使6 V的E为2温度控制在80 ℃,则
故此6 V电源下电路中的电流能达到15 mA,在时滑动变阻器接入电路中的阻值为R=
E
2
动变阻器应选用R2。(2)欲
I-(Rt+R继)=60.015 Ω-49.1 Ω-20 Ω=330.9 Ω,故滑
使衔铁在50 ℃时被吸合,则要求温度达到50 ℃时电路中电流达到15 mA,而
此时热。为确定敏电阻的阻值为108.1 Ω滑动变阻器应接入电路中的阻值,先
将电阻箱调到108.1 Ω并替代热调敏电阻接入电路,节滑动变阻器使衔铁恰好被
吸合,然后再保持滑动变阻器滑片位置不动,将热敏电阻再替换回电阻箱即可,故合理的
顺序应为⑤④②③①。
Emin=IRmin=3.29 V,故