综合题10.0分
理综

现要组装一个由热敏电阻控制的报警系统,当要求热敏电阻的温度达到或超过60°C时,系统报警。提供的器材有:热敏电阻,报警器(内阻很小,流过的电流超过时就会报警),电阻箱(最大阻值为999.9Ω),直流电源(输出电压为U,内阻不计),滑动变阻器(最大阻值为1000Ω),滑动变阻器(最大阻值为2000Ω),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18V,约为10mA;流过报警器的电流超过20mA时,报警器可能损坏;该热敏电阻的阻值随温度的升高而减小,在60°C时阻值为650.0Ω。

24.在答题卡上完成待调节的报警系统原理电路图的连线。

25.在电路中应选用滑动变阻器________(填“”或“”)。

26.按照下列步骤调节此报警系统:

电路接通前,需将电阻箱调到一定的阻值,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______。

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______。

(4)保持滑动变阻器滑片的位置不变,将开关向另一端闭合,报警系统即可正常使用。

第1小题正确答案及相关解析

正确答案

连线如图所示

解析

(1)连线如答案图所示

考查方向

本题主要考查了电路图的连接

解题思路

1)理解电路的测量原理和等效替代的调试原理。

2)连接电路图。

易错点

不理解电阻箱的等效替代的作用而不用电阻箱

第2小题正确答案及相关解析

正确答案

(2)R2

解析

根据实验步骤,电路接通前,需将电阻箱调到一定的阻值,根据实验要求,这一阻值为热敏电阻的阻值650.0Ω;滑动变阻器的滑片应置于b,因为此位置滑动变阻器的阻值为最大,电流最小,否则,置于另一端,滑动变阻器阻值为0,电流可能过大,可能损坏报警器。滑动变阻器的阻值最大时,电流应小于10mA,才能当滑动变阻器滑片滑动时,电流可以达到10mA,根据10,解得,所以滑动变阻器应选R2。

考查方向

本题主要考查了闭合电路的欧姆定律的应用和传感器的应用。

解题思路

1)根据报警电流的最大电流求出总电值;

2)再求出滑动变阻器的范围,确定滑动变阻器。

易错点

不能根据电流值求出滑动电阻器的阻值范围。

第3小题正确答案及相关解析

正确答案

①650.0 ; b ;接通电源后,流过报警器的电流会超过20 mA,报警器可能损坏;  ②c  ;报警器开始报警;

解析

本题采用的是等效替代法,先用变阻箱来代替热敏电阻,所以变阻箱的阻值要调节到热敏电阻的临界电阻,也就是在60°C时阻值为650.0Ω;为了防止接通电源后流过报警器的电流超过20 mA损坏报警器,所以滑片应置于b端。

先把变阻箱的电阻接入电路,所以将开关向c端闭合,调节滑动变阻器的电阻,调至报警器开始报警时,保持滑动变阻器的阻值不变,再将开关向d端,接入热敏电阻,即可正常工作。

考查方向

本题主要考查了闭合电路的欧姆定律的应用和等效替换法。

解题思路

根据等效替代的思想完成电路的调试。

易错点

不理解电阻箱的等效替代的作用。