5.3 利用传感器制作简单的自动控制装置(原卷版+解析版)同步讲练学案(人教版)

文档属性

名称 5.3 利用传感器制作简单的自动控制装置(原卷版+解析版)同步讲练学案(人教版)
格式 zip
文件大小 1.2MB
资源类型 试卷
版本资源 人教版(2019)
科目 物理
更新时间 2023-08-08 11:15:57

文档简介

中小学教育资源及组卷应用平台
5.3 利用传感器制作简单的自动控制装置
目录
模块一 知己知彼 1
模块二 知识掌握 1
知识点一 门窗防盗报警装置 1
知识点二 光控开关 2
知识点三 自动控制电路的分析与设计 3
模块三 巩固提高 5
模块一 知己知彼
考点分布 命题趋势
1.了解光控开关电路及其控制原理,会组装光控开关. 2.了解干簧管的控制原理,会组装防盗报警装置. 本讲内容属高考冷门内容,再现率低.未来高考仍会间歇性考查.与实际应用相结合,以选择题或实验题形式呈现的可能性较大,难度中等及以下.分值为4分左右
模块二 知识掌握
知识点一 门窗防盗报警装置
【重难诠释】
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.
2.电路工作原理
当门窗紧闭时,磁体M靠近干簧管SA,干簧管两簧片被磁化相吸,继电器接通而工作.当门窗开启时,磁体离开干簧管,干簧管失磁断开,继电器被断电,动触点c与常闭触点b接通,蜂鸣器H发声报警.
3.实验操作
(1)检查干簧管.用磁体直接靠近干簧管,观察干簧管簧片能否正常动作.
(2)连接电路.连接电路前,要检查其他元件是否也能正常工作.
(3)接通电源后,将磁体靠近和离开干簧管,分别观察实验现象.
知识点二 光控开关
【重难诠释】
1.实验器材和装置
光敏电阻完成光信号向电信号的转变.晶体三极管将电流进行放大,同时具有完成断路和接通的开关作用.发光二极管LED模仿路灯.电路设计如图甲.
为了能够驱动更大功率的负载,需用继电器来启、闭另外的供电电路,如图乙所示.
2.电路工作原理
(1)光较强时,光敏电阻阻值小,三极管不导通,继电器断路,处于常开状态,小灯泡L不亮.
(2)光较弱时,光敏电阻阻值变大,三极管导通,产生较大的集电极电流,点亮发光二极管或驱动继电器吸合,点亮小灯泡L.
3.实验操作
(1)连接电路,检查无误后,接通电源.
(2)用白光照射光敏电阻,调节R1,使发光二极管LED或小灯泡L刚好不发光.
(3)减弱光敏电阻的光照强度,当光减弱到某种程度时,发光二极管LED或小灯泡L发光.
(4)让光照加强,当光照强到某种程度时,发光二极管LED或小灯泡L熄灭.
知识点三 自动控制电路的分析与设计
【重难诠释】
设计自动控制电路时,一般按照以下的思路进行。
(1)根据题目给出的仪器和要求画出控制电路和工作电路。
控制电路由电源、开关、光敏电阻(或热敏电阻等其他敏感元件)、电磁继电器和导线等组成;工作电路由电源、用电器(灯泡、电热丝或其他用电器)、导线等组成。这两个电路相互独立,又通过电磁继电器相关联,电磁继电器实际上是工作电路的开关。
(2)分析自控电路的合理性。
电路设计完成后,要对它的合理性进行分析,用光照射光敏电阻或对热敏电阻加热,检查工作电路的接通和断开是否符合实际要求。例如,自控路灯电路的设计要求是白天切断工作电路,使路灯熄灭,晚上接通工作电路,使路灯发光。
(多选)(2022秋 包头月考)如图是苹果自动分拣装置的示意图。该装置把大小不同的苹果,按一定质量标准自动分拣为大苹果和小苹果。R1为压力传感器。R2为可调电阻,R2两端电压越大,电磁铁对分拣开关的衔铁吸引越强(  )
A.压力越大R1越大
B.压力越大R1越小
C.调节R2的大小可以起到保护电路的作用
D.调节R2的大小可以改变苹果筛选的标准
【解答】解:AB、苹果越重,R1电阻越小,两端电压越小,R2两端电压越大,电磁铁吸力越强,大果会进入下端分拣口,要求压力越大R1越小,故A错误,B正确;
CD、调节R2不同阻值即是为调节R2自身电压,从而实现改变苹果的筛选标准,故C错误,D正确;
故选:BD。
传感器担负着信息的采集任务,在自动控制中发挥着重要作用,传感器能够将感受到的物理量(如温度、光、声等)转换成便于测量的量(通常是电学量)。例如热敏传感器,主要是应用了半导体材料制成的热敏电阻将热学量转换为电学量,热敏电阻随温度变化的图象如图甲所示,图乙是由热敏电阻R1作为传感器制作的简单自动报警器线路图,问:
(1)为了使温度过高时报警器铃响,c应接在   (填“a”或“b”)。
(2)若使启动报警的温度提高些,应将滑动变阻器滑片P点向   移动(填“左”或“右”)。
(3)直流电源电动势为18V(内阻不计),热敏电阻R1达到100℃电阻大小为600Ω.流过热敏电阻R1的电流超过Ic时就会报警,Ic为10mA,则滑动变阻器应选择   
A.R2(0﹣200Ω) B.R2(0﹣1000Ω) C.R2(0﹣2000Ω)
【解答】解:(1)根据图甲坐标系中曲线的趋势可以得出,电阻随温度的升高而减小,因此热敏电阻的阻值随温度的升高而减小,为了使温度过高时发送报警信息,则热敏电阻阻值最小,开关c应该接在a处,
(2)若使报警的最低温度提高些电路中电阻增大,则滑动变阻R应将P点向左移动。
(3)根据闭合电路欧姆定律Ic
代入数据解得R=1200Ω.所以滑动变阻器要选 0﹣2000Ω的,故选:C
故答案为:(1)a (2)左;(3)C
(多选)(2023 汕头一模)有款市面上流行的指针式恒温“温奶器”,如图是其内部调温的工作示意图,温度的敏感元件是双金属片,在温度升高时上层金属的膨胀大于下层金属,可造成双金属片的形变。则关于该装置,下列说法正确的是(  )
A.传感器工作的一般流程:电信息→敏感元件→处理电路→非电信息
B.电源刚接通时上下触点是接触的
C.若要提高温奶的温度,则应使调温旋钮下移一些
D.若要提高温奶的温度,则应使调温旋钮上移一些
【解答】解:A.传感器工作流程:非电信息→敏感元件→处理电路→电信息,故A错误;
B.电源刚接通时上下触点是接触的,电路为通路,温度升高到某值,上层金属膨胀大于下层金属,触电断开,停止加热,故B正确;
CD.提高温奶温度,应使调温旋钮下移一些,使弹性铜片和双金属片更近一些,温度更高一些,触点断开,故C正确,D错误;
故选:BC。
模块三 巩固提高
(2022 温州二模)图中光敏电阻RT没有受到光照射(或光较暗)时,阻值较大;有光照射(或光较强)时,阻值较小。如图所示,现利用该光敏电阻、低压直流电源和电磁继电器设计了自动控制电路,用于公路照明。下列说法正确的是(  )
A.白天光照越强,电磁铁的磁性越强
B.白天流过R2的电流大于晚上流过R2的电流
C.该电路能实现灯泡白天亮,晚上不亮的功能
D.低压直流电源的总功率晚上比白天的大
【解答】解:A、光照增强,则热敏电阻阻值减小,总电阻减小,回路中总电流增大,R1两端电压增大,根据闭合电路欧姆定律可知,路端电压减小,因此电磁铁和R3两端电压减小,电流减小,磁性减弱,故A错误;
B、光照增强,总电流增大,流过R3的电流减小,因此流过R2的电流增大,故白天流过R2的的电流大于完成晚上流过R2的电流,故B正确;
C、光照增强,磁性减弱,因此灯泡电路断开,白天不亮,故C错误;
D、光照增强,回路中总电流增大,根据P=EI可知功率增大,因此白天功率较大,故D错误;
故选:B。
(2022春 贾汪区校级期末)如图是拍摄机动车闯红灯的工作原理示意图.光控开关接收到红灯发出的光会自动闭合,压力开关受到机动车的压力会闭合,摄像系统在电路接通时可自动拍摄违章车辆.下列有关说法正确的是(  )
A.只要光控开关接收到红光,摄像系统就会自动拍摄
B.机动车只要驶过埋有压力开关的路口,摄像系统就会自动拍摄
C.只有光控开关和压力开关都闭合时,摄像系统才会自动拍摄
D.若将光控开关和压力开关并联,也能起到相同的作用
【解答】解:(1)分析题意可知,只有光控开关和压力开关都闭合时,摄像系统才会自动拍摄,因此A和B两个选项的说法是错误的;
(2)分析可见,光控开关和压力开关是相互牵制,相互影响的,因此这两个开关只能串联,不能并联,所以D选项的说法也是错误的。
故选:C。
(2022秋 浙江期中)利用光敏电阻制作的光传感器,可以记录传送带上工件的输送情况。如图甲所示是光电计数器的工作示意图,其中A是发光仪器,B是传送带上的物品,R1为光敏电阻(有光照时电阻为4Ω,无光照时电阻为100Ω),R2为定值电阻,电源内阻不计;图乙是输出电信号与时间的关系。则下列说法正确的是(  )
A.当有光照射R1时,信号输出端获得高电压
B.当有光照射R1时,R1的功率将变小
C.选用20Ω定值电阻,信号输出端获得的高电压最小
D.选用20Ω定值电阻,一个周期内定值电阻R2两端电压差最大
【解答】解:A、根据闭合电路的欧姆定律可求,R1两端的电压U1变化;根据题意,工件每遮挡光一次,R1阻值变大一次,R1两端的电压U1变大一次,信号处理系统就获得一次高电压,就计数一次,故A错误;
B、将R2看作内阻,当光敏电阻与R2相等的时候,功率最大,但是未知二者之间的大小关系,故无法判断,故B错误;
C、根据欧姆定律可知,U=E﹣IR2,当电流越大,即R2越小,信号输出端获得的高电压最小,故C错误;
D、根据分压公式可得:U2,当光照时,U2,当无光照时,U2,所以ΔU=(),由数学知识可得,当R=20Ω时候,ΔU最大,故D正确。
故选:D。
(2022春 徐州期末)如图甲所示为电磁继电器自动双向开关,当DE中通过的电流较小时,电磁铁磁性弱,A与B接线柱接通;当DE中通过的电流增大到一定数值时,C与B接线柱接通。图乙为应用电磁继电器和光敏电阻实现路灯自动开、关的电路图,虚线框内为电磁继电器接入电路时的符号(M、N两接线柱分别与电磁继电器中接线柱A或C连接)。R为光敏电阻,R1为可调电阻,R0为保护电阻。开关S闭合,在光线暗时对路灯L供电,光线亮时对路灯L断电并同时接通LED。下列说法中正确的是(  )
A.光敏电阻阻值随光照强度增大而增大
B.为使电路正常工作,图甲中电磁继电器的A接线柱应与图乙中N接线柱连接
C.为更好的节能环保,光线更暗时对路灯自动供电,可将R1的阻值调小
D.当LED出现断路故障时,电磁继电器将不能正常工作
【解答】解:AB、由题意可知,夜晚光线较暗时,为使电路正常工作,接M接线柱,图甲中电磁继电器的A接线柱应与图乙中M接线柱连接,此时AB接通,流过DE的电流较小,可知光敏电阻的阻值较大,光敏电阻阻值随光照强度增大而减小,故AB错误;
C、电磁铁的磁性与电流的大小有关,电流小到一定值时,AB接通,光线更暗时,光敏电阻的阻值更大,根据闭合电路欧姆定律得:,可知为更好的节能环保,要实现光线更暗时对路灯自动供电,可将R1的阻值调小,故C正确;
D、由图象,可知当LED出现断路故障时,不影响电磁继电器部分的电路,可以正常工作,故D错误。
故选:C。
(2022春 扬州期末)把光敏电阻(光照越强,阻值越小)接入如图所示电路,制成光电报警装置。闭合开关,当光照达到一定强度时,报警器的蜂鸣器发声,下列说法正确的是(  )
A.干簧管应用了电磁感应原理
B.增大电阻箱R的阻值,报警器在光照更强时才会报警
C.增加电源B的电动势,报警器在光照更强时才会报警
D.增加电源A的电动势,报警器在光照更强时才会报警
【解答】解:A、干簧管是通过感知磁场的变化来控制电路的通断的,没有利用电磁感应原理,故A错误;
B、根据电路原理可知,只有当电路中电流达一定值时,干簧管才会接通电路,所以增大电阻箱R的阻值时,相同光照下电路中电流减小,为了达到报警时的电流,应让光敏电阻的阻值更小,即光照更强,故B正确;
C、增加电源B的电动势,由B中分析可知,光敏电阻阻值较大时即可报警,即光照较弱时即会报警,故C错误;
D、A是给报警器供电,所以增加电源A的电动势,对控制电路没有影响,所以报警时的光照强度没有变化,故D错误。
故选:B。
(2023春 潍坊期中)某同学设计的苹果自动分拣装置如图甲所示。该装置能把大小不同的苹果,按一定质量标准自动分拣为大苹果和小苹果。装置中托盘置于半导体薄膜压力传感器R1上,托盘重力不计,苹果经过托盘时对R1产生压力,半导体薄膜压力传感器阻值R1随压力F变化的图像如图乙所示。初始状态衔铁水平,当R2两端电U≥2V时可激励放大电路使电磁铁工作吸动衔铁,并保持一段时间,确保苹果在衔铁上运动时电磁铁保持吸合状态。已知电源电动势E=6V,内阻不计,重力加速度大小取 g=10m/s2。
(1)当苹果通过托盘时,质量较小的苹果对应的R1阻值    (选填“较大”、“较小”);
(2)现以200g为标准将苹果分拣开,应将R2阻值调为    kΩ(保留3位有效数字),此时质量小于200g的苹果将通过    (选填“上通道”、“下通道”);
(3)若要增大分拣苹果的质量应将R2的阻值    (选填“调大”、“调小”)。
【解答】解:(1)苹果通过托盘时,质量较小的苹果托盘对R1的压力较小,根据图乙可知,R1的阻值较大;
(2)当苹果质量为200g时,此时
200g=0.2kg
F=G=mg=0.2×10N=2N
R1≈25kΩ
为使该装置达到分拣目的,R2的阻值满足
解得
R2=12.5kΩ
若苹果质量小于200g,则R1阻值增大,分压增大,由于电源电动势不变,R2两端分压减小,电衔铁将不被吸合,小苹果将通过上通道;
(3)当苹果质量增大时,R1阻值减小,分压减小,R2两端分压增大,其阻值增大,所以若要增大分拣苹果的质量应将R2的阻值调大。
故答案为:(1)较大;(2)12.5,上通道;(3)调大。
(2023 温州模拟)在“利用传感器制作简单的自动控制”实验中,图1是简单的门窗磁控防盗报警装置示意图。门的上沿嵌入一小块永磁体M,门框内与M相对的位置嵌入干簧管SA,并将干簧管接入报警电路。
①如图2所示,干簧管SA作为传感器,用于感知磁体磁场是否存在,继电器(虚线方框部分)作为执行装置,发光二极管LED作为电路正常工作提示,蜂鸣器H作为报警提醒。电路中P点应接直流电源的   (填“正极”或“负极”)。
②连接好电路,闭合开关S接通电源,将磁体靠近和离开干簧管,分别观察并记录实验现象。
磁体M靠近干簧管 磁体M离开干簧管
实验现象        
【解答】解:①由于二极管具有单向导电性,故电路中P点应接直流电源的正极。
②磁体M靠近干簧管,干簧管两片簧片被磁化相吸,继电器的动触点与常开触电接通,发光二极管发光。
磁体M离开干簧管,干簧管断开,继电器的动触点与常闭触点接通,蜂鸣器发声。
故答案为:①正极;②二极管发光;蜂鸣器发声
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5.3 利用传感器制作简单的自动控制装置
目录
模块一 知己知彼 1
模块二 知识掌握 1
知识点一 门窗防盗报警装置 1
知识点二 光控开关 2
知识点三 自动控制电路的分析与设计 3
模块三 巩固提高 5
模块一 知己知彼
考点分布 命题趋势
1.了解光控开关电路及其控制原理,会组装光控开关. 2.了解干簧管的控制原理,会组装防盗报警装置. 本讲内容属高考冷门内容,再现率低.未来高考仍会间歇性考查.与实际应用相结合,以选择题或实验题形式呈现的可能性较大,难度中等及以下.分值为4分左右
模块二 知识掌握
知识点一 门窗防盗报警装置
【重难诠释】
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.
2.电路工作原理
当门窗紧闭时,磁体M靠近干簧管SA,干簧管两簧片被磁化相吸,继电器接通而工作.当门窗开启时,磁体离开干簧管,干簧管失磁断开,继电器被断电,动触点c与常闭触点b接通,蜂鸣器H发声报警.
3.实验操作
(1)检查干簧管.用磁体直接靠近干簧管,观察干簧管簧片能否正常动作.
(2)连接电路.连接电路前,要检查其他元件是否也能正常工作.
(3)接通电源后,将磁体靠近和离开干簧管,分别观察实验现象.
知识点二 光控开关
【重难诠释】
1.实验器材和装置
光敏电阻完成光信号向电信号的转变.晶体三极管将电流进行放大,同时具有完成断路和接通的开关作用.发光二极管LED模仿路灯.电路设计如图甲.
为了能够驱动更大功率的负载,需用继电器来启、闭另外的供电电路,如图乙所示.
2.电路工作原理
(1)光较强时,光敏电阻阻值小,三极管不导通,继电器断路,处于常开状态,小灯泡L不亮.
(2)光较弱时,光敏电阻阻值变大,三极管导通,产生较大的集电极电流,点亮发光二极管或驱动继电器吸合,点亮小灯泡L.
3.实验操作
(1)连接电路,检查无误后,接通电源.
(2)用白光照射光敏电阻,调节R1,使发光二极管LED或小灯泡L刚好不发光.
(3)减弱光敏电阻的光照强度,当光减弱到某种程度时,发光二极管LED或小灯泡L发光.
(4)让光照加强,当光照强到某种程度时,发光二极管LED或小灯泡L熄灭.
知识点三 自动控制电路的分析与设计
【重难诠释】
设计自动控制电路时,一般按照以下的思路进行。
(1)根据题目给出的仪器和要求画出控制电路和工作电路。
控制电路由电源、开关、光敏电阻(或热敏电阻等其他敏感元件)、电磁继电器和导线等组成;工作电路由电源、用电器(灯泡、电热丝或其他用电器)、导线等组成。这两个电路相互独立,又通过电磁继电器相关联,电磁继电器实际上是工作电路的开关。
(2)分析自控电路的合理性。
电路设计完成后,要对它的合理性进行分析,用光照射光敏电阻或对热敏电阻加热,检查工作电路的接通和断开是否符合实际要求。例如,自控路灯电路的设计要求是白天切断工作电路,使路灯熄灭,晚上接通工作电路,使路灯发光。
(多选)(2022秋 包头月考)如图是苹果自动分拣装置的示意图。该装置把大小不同的苹果,按一定质量标准自动分拣为大苹果和小苹果。R1为压力传感器。R2为可调电阻,R2两端电压越大,电磁铁对分拣开关的衔铁吸引越强(  )
A.压力越大R1越大
B.压力越大R1越小
C.调节R2的大小可以起到保护电路的作用
D.调节R2的大小可以改变苹果筛选的标准
传感器担负着信息的采集任务,在自动控制中发挥着重要作用,传感器能够将感受到的物理量(如温度、光、声等)转换成便于测量的量(通常是电学量)。例如热敏传感器,主要是应用了半导体材料制成的热敏电阻将热学量转换为电学量,热敏电阻随温度变化的图象如图甲所示,图乙是由热敏电阻R1作为传感器制作的简单自动报警器线路图,问:
(1)为了使温度过高时报警器铃响,c应接在   (填“a”或“b”)。
(2)若使启动报警的温度提高些,应将滑动变阻器滑片P点向   移动(填“左”或“右”)。
(3)直流电源电动势为18V(内阻不计),热敏电阻R1达到100℃电阻大小为600Ω.流过热敏电阻R1的电流超过Ic时就会报警,Ic为10mA,则滑动变阻器应选择   
A.R2(0﹣200Ω) B.R2(0﹣1000Ω) C.R2(0﹣2000Ω)
(多选)(2023 汕头一模)有款市面上流行的指针式恒温“温奶器”,如图是其内部调温的工作示意图,温度的敏感元件是双金属片,在温度升高时上层金属的膨胀大于下层金属,可造成双金属片的形变。则关于该装置,下列说法正确的是(  )
A.传感器工作的一般流程:电信息→敏感元件→处理电路→非电信息
B.电源刚接通时上下触点是接触的
C.若要提高温奶的温度,则应使调温旋钮下移一些
D.若要提高温奶的温度,则应使调温旋钮上移一些
模块三 巩固提高
(2022 温州二模)图中光敏电阻RT没有受到光照射(或光较暗)时,阻值较大;有光照射(或光较强)时,阻值较小。如图所示,现利用该光敏电阻、低压直流电源和电磁继电器设计了自动控制电路,用于公路照明。下列说法正确的是(  )
A.白天光照越强,电磁铁的磁性越强
B.白天流过R2的电流大于晚上流过R2的电流
C.该电路能实现灯泡白天亮,晚上不亮的功能
D.低压直流电源的总功率晚上比白天的大
(2022春 贾汪区校级期末)如图是拍摄机动车闯红灯的工作原理示意图.光控开关接收到红灯发出的光会自动闭合,压力开关受到机动车的压力会闭合,摄像系统在电路接通时可自动拍摄违章车辆.下列有关说法正确的是(  )
A.只要光控开关接收到红光,摄像系统就会自动拍摄
B.机动车只要驶过埋有压力开关的路口,摄像系统就会自动拍摄
C.只有光控开关和压力开关都闭合时,摄像系统才会自动拍摄
D.若将光控开关和压力开关并联,也能起到相同的作用
(2022秋 浙江期中)利用光敏电阻制作的光传感器,可以记录传送带上工件的输送情况。如图甲所示是光电计数器的工作示意图,其中A是发光仪器,B是传送带上的物品,R1为光敏电阻(有光照时电阻为4Ω,无光照时电阻为100Ω),R2为定值电阻,电源内阻不计;图乙是输出电信号与时间的关系。则下列说法正确的是(  )
A.当有光照射R1时,信号输出端获得高电压
B.当有光照射R1时,R1的功率将变小
C.选用20Ω定值电阻,信号输出端获得的高电压最小
D.选用20Ω定值电阻,一个周期内定值电阻R2两端电压差最大
(2022春 徐州期末)如图甲所示为电磁继电器自动双向开关,当DE中通过的电流较小时,电磁铁磁性弱,A与B接线柱接通;当DE中通过的电流增大到一定数值时,C与B接线柱接通。图乙为应用电磁继电器和光敏电阻实现路灯自动开、关的电路图,虚线框内为电磁继电器接入电路时的符号(M、N两接线柱分别与电磁继电器中接线柱A或C连接)。R为光敏电阻,R1为可调电阻,R0为保护电阻。开关S闭合,在光线暗时对路灯L供电,光线亮时对路灯L断电并同时接通LED。下列说法中正确的是(  )
A.光敏电阻阻值随光照强度增大而增大
B.为使电路正常工作,图甲中电磁继电器的A接线柱应与图乙中N接线柱连接
C.为更好的节能环保,光线更暗时对路灯自动供电,可将R1的阻值调小
D.当LED出现断路故障时,电磁继电器将不能正常工作
(2022春 扬州期末)把光敏电阻(光照越强,阻值越小)接入如图所示电路,制成光电报警装置。闭合开关,当光照达到一定强度时,报警器的蜂鸣器发声,下列说法正确的是(  )
A.干簧管应用了电磁感应原理
B.增大电阻箱R的阻值,报警器在光照更强时才会报警
C.增加电源B的电动势,报警器在光照更强时才会报警
D.增加电源A的电动势,报警器在光照更强时才会报警
(2023春 潍坊期中)某同学设计的苹果自动分拣装置如图甲所示。该装置能把大小不同的苹果,按一定质量标准自动分拣为大苹果和小苹果。装置中托盘置于半导体薄膜压力传感器R1上,托盘重力不计,苹果经过托盘时对R1产生压力,半导体薄膜压力传感器阻值R1随压力F变化的图像如图乙所示。初始状态衔铁水平,当R2两端电U≥2V时可激励放大电路使电磁铁工作吸动衔铁,并保持一段时间,确保苹果在衔铁上运动时电磁铁保持吸合状态。已知电源电动势E=6V,内阻不计,重力加速度大小取 g=10m/s2。
(1)当苹果通过托盘时,质量较小的苹果对应的R1阻值    (选填“较大”、“较小”);
(2)现以200g为标准将苹果分拣开,应将R2阻值调为    kΩ(保留3位有效数字),此时质量小于200g的苹果将通过    (选填“上通道”、“下通道”);
(3)若要增大分拣苹果的质量应将R2的阻值    (选填“调大”、“调小”)。
(2023 温州模拟)在“利用传感器制作简单的自动控制”实验中,图1是简单的门窗磁控防盗报警装置示意图。门的上沿嵌入一小块永磁体M,门框内与M相对的位置嵌入干簧管SA,并将干簧管接入报警电路。
①如图2所示,干簧管SA作为传感器,用于感知磁体磁场是否存在,继电器(虚线方框部分)作为执行装置,发光二极管LED作为电路正常工作提示,蜂鸣器H作为报警提醒。电路中P点应接直流电源的   (填“正极”或“负极”)。
②连接好电路,闭合开关S接通电源,将磁体靠近和离开干簧管,分别观察并记录实验现象。
磁体M靠近干簧管 磁体M离开干簧管
实验现象        
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