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,光控开关采用光敏电阻来进行控制光敏电阻是阻值随着光的照度而发生变化的元件(照度可以反映光的强弱,光越强,照度越大,照度单位为勒克斯,记为lx)。某光敏电阻RP在不同照度下的阻值如下表所示:
(1)根据表中数据,请在图甲给定的坐标系中描绘出阻值随照度变化的曲线_______ 。根据图像可以发现,光敏电阻的阻值随照度的增大而___________ (只要求定性回答)。
(2)如图乙所示,当1、2两端所加电压上升至2V时,控制开关自动启动照明系统。请利用下列器材设计一个简单电路,给1、2两端提供电压。提供的器材如下:
性能如上表所示的光敏电阻RP;
电源E(电动势3V,内阻不计);
滑动变阻器R(最大阻值为30kΩ);
定值电阻R1=5kΩ,R2=10kΩ,R3=15kΩ;
开关S及导线若干。
要求当滑动变阻器的滑动触头处于正中位置,天色渐暗,照度降低至1.0lx时自动启动照明系统,在图丙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),并在图中标明各元器件字母,定值电阻只能选取一个_________ 。
(3)若在乙的基础上,要求照度降低为0.8lx时,照明系统才启动,则应将滑动变阻器接入电路的阻值________ (填“调大”或调小”)一些。
照度(lx) | 0.2 | 0.4 | 0.6 | 0.8 | 1.0 | 1.2 |
电阻(kΩ) | 75 | 40 | 28 | 23 | 20 | 18 |
(1)根据表中数据,请在图甲给定的坐标系中描绘出阻值随照度变化的曲线
(2)如图乙所示,当1、2两端所加电压上升至2V时,控制开关自动启动照明系统。请利用下列器材设计一个简单电路,给1、2两端提供电压。提供的器材如下:
性能如上表所示的光敏电阻RP;
电源E(电动势3V,内阻不计);
滑动变阻器R(最大阻值为30kΩ);
定值电阻R1=5kΩ,R2=10kΩ,R3=15kΩ;
开关S及导线若干。
要求当滑动变阻器的滑动触头处于正中位置,天色渐暗,照度降低至1.0lx时自动启动照明系统,在图丙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),并在图中标明各元器件字母,定值电阻只能选取一个
(3)若在乙的基础上,要求照度降低为0.8lx时,照明系统才启动,则应将滑动变阻器接入电路的阻值
更新时间:2020-03-31 21:18:23
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【知识点】 光传感器
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【推荐1】用光敏电阻和电磁继电器等器材设计自动光控照明电路,傍晚天变黑,校园里的路灯自动亮起;早晨天亮时,路灯自动熄灭。选用的光敏电阻的阻值随照度变化的曲线如图甲所示(照度反应光的强弱,光越强,照度越大,照度单位为lx)。图乙所示为校园路灯自动控制的模拟电路图,用直流电路给电磁铁供电作为控制电路,用220V交流电源给路灯供电。(1)请用笔画线代替导线,正确连接继电器控制电路。( )
(2)当线圈中的电流大于或等于2mA时,继电器的衔铁将被吸合。为了实现根据光照情况控制路灯通断,路灯应接在 接线柱上。
(3)图中直流电源的电动势,内阻忽略不计,电磁铁线圈电阻为400Ω,滑动变阻器有三种规格可供选择:R1(0~100Ω)、R2(0~1750Ω)、R3(0~17500Ω),要求天色渐暗照度降低至15lx时点亮路灯,滑动变阻器应选择__________ (填“R1”“R2”或“R3”)。
(4)使用过程中发现天色比较暗了,路灯还未开启。为了使路灯亮得更及时,应适当地________ (填“增大”或“减小”)滑动变阻器的电阻。
(5)小佳同学想利用乙图为自己家院子里的车库设计自动开门装置,当车灯照到光敏电阻上时,开门电动机启动打开车库的门。开门电动机应连接在___________ 接线柱上。
(2)当线圈中的电流大于或等于2mA时,继电器的衔铁将被吸合。为了实现根据光照情况控制路灯通断,路灯应接在 接线柱上。
A.A、B | B.B、C | C.A、C |
(3)图中直流电源的电动势,内阻忽略不计,电磁铁线圈电阻为400Ω,滑动变阻器有三种规格可供选择:R1(0~100Ω)、R2(0~1750Ω)、R3(0~17500Ω),要求天色渐暗照度降低至15lx时点亮路灯,滑动变阻器应选择
(4)使用过程中发现天色比较暗了,路灯还未开启。为了使路灯亮得更及时,应适当地
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【推荐2】为了建设安全校园,某校物理教师带领学生兴趣小组,利用光敏电阻和电磁继电器,为学校教学楼内所有楼梯口的照明灯安装了亮度自动控制装置。如图所示(a)为他们设计的原理图,R0为光敏电阻(阻值随亮度的增加而减小),R1为滑动变阻器,电磁继电器的衔铁由软铁(容易磁化和消磁)制成,R2为电磁铁的线圈电阻,K为单刀双掷开关。
(1)为使楼内亮度降低到一定程度照明灯自动点亮,亮度升高到一定程度照明灯自动熄灭,单刀双掷开关应置于___________ (选填“a”或“b")。
(2)为了提升校园安全系数,使照明灯在不太暗的时候就点亮,滑动变阻器接入电路的电阻应____________ (选填“调大”或“调小”)。
(3)已知直流电路中的电流达到10mA时电磁继电器的衔铁正好会被吸下,R0从正午最亮到夜晚最暗的阻值变化范围为50~200Ω,R2约为5Ω,直流电源电动势E=3V,内阻r约为1Ω,现有三个最大电阻阻值分别为100Ω、300Ω.3000Ω的滑动变阻器,为实现调控目标R1最好应选择最大阻值为_______ Ω的滑动变阻器。
(4)兴趣小组同学想要对原设计进行改进,使亮度降低到一定程度触发衔铁吸下,请你在图(b)的虚线框中用笔画线代替导线重新连接直流电路中c、d、e、f、g、h各点,以实现这一改进目标_______ 。
(1)为使楼内亮度降低到一定程度照明灯自动点亮,亮度升高到一定程度照明灯自动熄灭,单刀双掷开关应置于
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