3 利用传感器制作简单的自动控制装置 [学习目标] 1.进一步理解常用传感器的工作原理及应用.2.学会利用传感器制作简单的自动 控制装置． 一、实验1 门窗防盗报警装置 1．实验器材和装置 干簧管作为传感器，用于感知磁体磁场是否存在．继电器(虚线框部分)作为执行装置．发光 二极管LED 作为电路正常工作提示，R 为发光二极管的限流电阻，起保护作用．蜂鸣器H 作为报警提醒．电路设计如图1 Ω，实验调试时，将开关置于c 端，缓慢调节滑动变阻器，直到报警器开始报警．为防止通 过报警器电流过大，造成报警器烧坏，应使滑动变阻器的滑片置于b 端． 1．光敏电阻在各种自动化装置中有很多应用．街道路灯自动控制就是应用之一，如图5 所 示电路为模拟电路，其中A 为一光敏电阻，B 为电磁继电器，C 为电流信号放大器，D 为路 灯．请连成正确的电路，达到日出路灯熄、日落路灯亮的效果． 图5 答案 见解析图 ，可以把R2的滑 片P 适当向上移，以减小R2接入电路的阻值，相反，要使报警的临界温度降低，可以把R2 的滑片P 适当向下移，故B 错误，D 正确． 8．如图8 是某研究学习小组模拟街道路灯自动控制电路的电路图，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 明电源为路灯供电．为达到天亮灯熄、天暗灯亮的效果，路灯应接在________(选填“AB”

2. 电磁继电器中，电磁铁通电时，衔铁的动作是（） A. 被吸引 B. 被推开 C. 保持不动 D. 旋转 3. 下列哪个设备常利用电磁继电器实现自动控制？（） A. 电风扇 B. 电饭煲 C. 声控灯 D. 安全警报系统 4. 电磁继电器的电路符号中，线圈通常用以下哪个字母表示？（） A. K 汽车转向灯的闪烁功能由继电器实现。（） 四、简答题（共4 题，每题5 分） 1. 简述电磁继电器的工作原理。 2. 举例说明电磁继电器在日常生活中的一种应用，并解释其作用。 3. 为什么在自动控制系统中常使用电磁继电器？ 4. 若某设备需用5V 电压控制220V 灯泡，请说明如何利用继电器实 现，并绘制简易电路示意图（文字描述即可）。 答案 一、1.B 2.A 3.D 4.A 5.B

B．控制电路中，电磁铁的上端为极 ．当电流的方向发生变化时，电梯运行的速度会发生变化 D．当压力增大到一定值时，衔铁与触点2 接触，电梯的电梯的速度减慢 2．（2023•罗庄区二模）小明观察了小区入口的车辆出入自动控制闸，发现当车牌被识别系统识别后，绿灯亮， 栏杆抬起，车辆通行。于是他设计了如图所示的模拟电路，车牌识别成功相当于图中开关S 闭合。则（ ） ．闭合开关后，电磁铁的上端为极 B．滑动变阻器的滑片P 灯亮，车库有积水时，电铃响。电铃应该安装在图中的 （选填“”或“B”）位置；电磁继电器实质是一种 （选填“用电器”或“开关”）。 1．（2023•东营）小区内路灯能根据光线亮暗情况实现自动控制，其电路原理如图所示，R1是定值电阻，R2是光 敏电阻，其阻值大小随光照强度的增大而减小。当开关S1闭合，光线变暗时，下列判断正确的是（ ） ．电流表示数减小，电磁铁的磁性减弱，开关S2闭合 ．只增加螺线管线圈的匝数 D．只将铁芯换成同规格的铜芯 4．（2023•自贡）如图所示，R0是一个光敏电阻，光敏电阻的阻值随光照强度的增加而减小。R 是电阻箱（已调 至合适阻值），它们和继电器组成自动控制电路来控制路灯，白天路灯熄灭，夜晚路灯亮起。下列说法正确的 是（ ） ．电路工作时，电磁铁上端为极 B．给路灯供电的电源应接在b、两端 ．路灯发光时把电能全部转化为光能 D．控制电路电源电压减小后，傍晚时路灯比原来早一些亮

等相关软件 ； 计算机技能：计算机二级（C 语言），熟悉计算机各种操作； 拥有扎实的电气专业知识，动手实验能力强，可胜任设计、维修等方面的技术型工作，可经 常出差。希望能够从事与电气工程有关的系统运行、自动控制、电力电子技术、信息处理、 试验技术、研制开发、经济管理以及电子与计算机应用等领域的工作。 小豆 求职意向：电气工程师 一句话介绍自己，告诉HR 为什么选择你而不是别 人 年龄：24

．丙图：推注射器的活塞，长颈漏斗下端冒气泡，说明该装置的气密性良好 D．丁图：某气体能用向上排空气法收集，说明该气体的密度比空气的大 7．（2023•东营）小区内路灯能根据光线亮暗情况实现自动控制，其电路原理如图所示， R1是定值电阻，R2是光敏电阻，其阻值大小随光照强度的增大而减小。当开关S1闭合， 光线变暗时，下列判断正确的是（ ） ．电流表示数减小，电磁铁的磁性减弱，开关S2闭合 设计的一种“自动限重器”的简化 电路，由控制电路和工作电路组成，其主要元件有电磁继电器、货物装载机（实质是电 动机）、压敏电阻R1和定值电阻R2等。当货架承受的压力达到限定值时，电磁继电器 会自动控制货物装载机停止向货架上摆放物品。控制电路的电源电压为5V，电阻R2的 阻值为60Ω，电磁铁线圈的电阻忽略不计，为了安全，当货架所受压力达到一定值时， 工作电路断开，此时控制电路的电流为005。压敏电阻R1的阻值随压力F 像如图乙所示。（不计货架自重） （1）当压力增大时，压敏电阻的阻值 （选填“增大”或“减小”）；当压力增 大到一定值时，衔铁会被 （选填“吸下”或“释放”）。 （2）当电磁继电器自动控制货物装载机刚好停止向货架上摆放物品时，压敏电阻的阻 值为多少？此时压力为多少？ （3）若工作电路中有30m 的时间货架上一直没有货物，则在这30m 内电阻R2消耗的电 能是多少？ （4）若

在天黑时自动闭合，天亮时自动断开；“声控开关”能在有人走动发出声音时闭合，无 人走动时自动断开。请将如图的“光控开关”、“声控开关”、灯泡用笔画线代替导线 正确连入电路，设计出只有在夜间且有声音时灯才亮的楼道灯自动控制电路，同时安装 一个不受开关控制的三孔插座。图中，楼道电路连接符合上述设计及安全用电要求的是 （ ） ． B． ． D． 5．（2023•高州市二模）家庭电路中电视机和电灯的连接方式是 22．（2023•贵州）如图甲所示的家用电饭锅，其金属外壳通过插座的 （选填“” “B”或“”）孔接地线。若其内部主要部件有：两个阻值相同的发热电阻、温控开关等， 熬煮稀饭时，在温控开关的自动控制下按快煮→慢熬→保温三种不同的发热功率完成工 作流程，其中慢熬过程仅有一个发热电阻工作，电功率P 随时间t 变化关系的图像如图 乙所示。若快煮过程电流做功为1，慢熬过程电流做功为2，则1：2＝

启动，打开柜门完成取件。符合以上要求的电路示意图是（ ） ． B． ． D． 5．（2023·黑龙江绥化·统考中考真题）居民楼的楼道里，夜间只是偶尔有人经过，电灯总是亮着浪费电。 现在有一种自动控制的楼道灯，有声响时声控开关S1闭合，环境光线非常暗时光控开关S2闭合，当光线 非常暗且有声响时，灯才会发光。下列电路图符合要求的是（ ） ． B． ． D． 6．

的阻值会随着压力的增大而减小，当压力增大到一定值时，衔铁与触点2 接触，工作电路电 阻变小，电梯的电梯的速度加快，故D 错误。 故选：B。 2．（2023•罗庄区二模）小明观察了小区入口的车辆出入自动控制闸，发现当车牌被识别系统识别后，绿灯亮， 栏杆抬起，车辆通行。于是他设计了如图所示的模拟电路，车牌识别成功相当于图中开关S 闭合。则（ ） ．闭合开关后，电磁铁的上端为极 B．滑动变阻器的滑片P 动，接通电铃电路报警。 地面积水较深时，电铃响。根据设计要求，电铃应该安装在图中的B 位置。电磁继电器实质是一种开关。 故答为：B；开关。 1．（2023•东营）小区内路灯能根据光线亮暗情况实现自动控制，其电路原理如图所示，R1是定值电阻，R2是光 敏电阻，其阻值大小随光照强度的增大而减小。当开关S1闭合，光线变暗时，下列判断正确的是（ ） ．电流表示数减小，电磁铁的磁性减弱，开关S2闭合 不能吸引更多大头针，故D 符合题意。 故选：D。 4．（2023•自贡）如图所示，R0是一个光敏电阻，光敏电阻的阻值随光照强度的增加而减小。R 是电阻箱（已调 至合适阻值），它们和继电器组成自动控制电路来控制路灯，白天路灯熄灭，夜晚路灯亮起。下列说法正确的 是（ ） ．电路工作时，电磁铁上端为极 B．给路灯供电的电源应接在b、两端 ．路灯发光时把电能全部转化为光能 D．控制电路电源电压减小后，傍晚时路灯比原来早一些亮

磁场的方向由线圈的绕向和电流的方向控制；磁性 的强弱可以由电流的大小控制，电流一定时，外形相同的螺线管，线圈匝数越多，磁性越强。 (3)电磁继电器是利用电磁铁制成的，利用电磁继电器可以实现各种自动控制。 四、电动机 1、通电导体在磁场中要受到力的作用（力的方向判断依据左手定则，高中学习内容）。从能的转化观点 来看，这是将电能(通电)转化为机械能(导体受力而运动)，这正是制造电动机的基础。 ） 、 B、 、 D、 例9、如图所示，将一对磁性材料制成的弹性舌簧密封于玻璃管中，舌簧端面互叠，但留有空隙，就制成 了一种磁控元件——干簧管，以实现自动控制。干簧管置于下列哪种通电导线的磁场中时，可以使舌 簧端面吸合（ ） 类型七、电动机和发电机 【答】 【解析】如图所示，线圈bd 位于磁场中，K 与1 接通时，b 段导线受磁场力F 、发电机的基本原理是通电导体在磁场中受力的作用 B、发电机的基本原理是电磁感应 、线圈在转动过程中，感应电流的大小不变 D、线圈在转动过程中，感应电流的方向不变 16、如图所示是某科技小组设计的一种温度自动控制报警装置电路图，关于它的说法正确的是( ) 、当温度低于90℃时，报警装置就会响铃，同 时绿灯亮 B、当温度低于90℃时，报警装置就会响铃， 同时红灯亮 第 1 页 / 共 20 页

（2）电磁铁的原理：电流的磁效应原理； （3）电磁铁的应用：电磁铁可以分为直流电磁铁和交流电磁铁两大类型，按照用途来划 分电磁铁，主要可分成以下五种：①牵引电磁铁--主要用来牵引机械装置、开启或关闭各 种阀门，以执行自动控制任务；②起重电磁铁--用作起重装置来吊运钢锭、钢材、铁砂等 铁磁性材料；③制动电磁铁--主要用于对电动机进行制动以达到准确停车的目的；④自动 电器的电磁系统--如电磁继电器和接触器的电磁系统、自动开关的电磁脱扣器及操作电磁 秋•高新区期末）在探究影响电磁铁磁性强弱因素的实验中，小何同学做了如图 甲所示的探究，对比此时、B 吸引铁钉的情况，可探究电磁铁磁性强弱与 的 关系。随后小何同学利用电磁铁的相关知识，做了小区入口的车辆出入自动控制闸门的 模拟装置，如图乙所示，若电源电压下降，栏杆不能抬起。除了更换元件外，请你再写 出一种能使栏杆正常抬起的方法： 。 9．（2023 （拿开球体/切断电源）； （4）换用一个质量较大的地球仪仍然要悬浮在空中，且距离不变，可以 电磁铁 线圈中的电流。 18．（2023•茶陵县模拟）为实现自动控制，小明同学利用电磁继电器（电磁铁线圈电阻不 计）制作了具有延时加热、保温等功能的恒温调奶器，电压U1＝3V，定值电阻R0＝ 50Ω，热敏电阻R 阻值随温度变化的图象如图乙所示，水温达到80℃时衔铁会跳起；已