课时3 利用传感器制作简单的自动控制装置
核心 目标 1. 利用干簧管制作自动控制装置，如门窗防盗报警装置；会利用光敏电阻制作自动控制装置，如光控开关．
2. 通过制作自动控制装置，初步养成对学习和生活中的问题，设计方案、动手实践的意识和习惯．
要点梳理
要点1 实验思路
1. 了解门窗防盗装置、光控电路的实验电路图及工作原理，组装、制作门窗防盗报警装置和光控开关，了解电磁继电器、三极管等器件的基本功能，
2. 理解传感器电路问题的设计思路，学习分析简单的自动控制装置原理，提高解决问题的能力．
要点2 实验器材
1. 一套门窗防盗报警装置实验器材
干簧管、继电器、发光二极管LED、蜂鸣器H、电源、导线若干、开关、电阻．
2. 一套光控开关实验器材
发光二极管、三极管、滑动变阻器R1、电阻R2、光敏电阻、集成电路实验板、直流电源、导线若干、黑纸．
要点3 实验步骤
1. 设计、制作门窗防盗报警装置实验步骤
(1) 了解门窗防盗报警装置原理
①电路设计如图．
②器件及作用：干簧管作为________，用于感知磁体磁场是否存在．继电器(虚线框部分)作为______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．
③电路工作原理：闭合电路开关S，系统处于防盗状态．当门窗紧闭时，磁体M靠近干簧管SA，干簧管两个簧片被磁化相吸而接通继电器线圈K，使继电器工作．继电器的动触点c与常开触点a接通，发光二极管LED发光，显示电路处于正常工作状态．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．继电器的动触点c与常闭触点b接通，蜂鸣器H发声报警．干簧管在电路中起传感器和控制开关的作用，继电器则相当于一个自动的双向开关．
(2) 实验操作
①连接电路前，要先判断一下干簧管是否可以正常工作．用磁体直接靠近干簧管，观察簧片能否正常动作.
②确定各元件可以正常工作后，按照图所示连接电路.
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．
2. 设计、制作光控开关实验步骤
(1) 了解光控开关原理
①电路设计如图．
甲 乙
②器件及作用：光敏电阻完成光信号向________的转变．晶体三极管将电流进行________，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．电路设计如图甲所示．
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．
③电路工作原理：当环境光比较强时，光敏电阻RG的阻值很小，三极管不导通，发光二极管或继电器所在的回路相当于断路，即发光二极管不工作；继电器处于常开状态，小灯泡L不亮．当环境光比较弱时，光敏电阻RG的阻值变大，三极管导通，且获得足够的基极电流，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而点亮小灯泡L.
(2) 实验操作
①按照图所示连接电路，检查无误后，接通电源．
②让光敏电阻RG受到白天较强的自然光照射，调节电阻R1使发光二极管LED或小灯泡L刚好不发光.
③遮挡RG，当光照减弱到某种程度时，就会看到发光二极管LED或小灯泡L发光.
④让光照加强，当光照强到某种程度时，则发光二极管LED或小灯泡L熄灭．
(3) 注意事项
①安装前，对实验器材进行测试，确保各元件性能良好后，再进行安装．
②光控开关实验中，二极管连入电路的极性不能反接．
③如果实验现象不明显，可用手电筒加强光照，或遮盖光敏电阻，再进行观察．
即学即用
1. (2024·广州培英中学)如图所示，用光敏电阻R和继电器组成的一个简单照明自动控制电路，能够实现“日出路灯熄，日落路灯亮”，光线越强光敏电阻R的阻值越小．下列说法中正确的是( )
A. 光线越弱，电路中的电流越小，继电器越容易吸引衔铁
B. 为了使在更暗的光线下才亮灯，可以减小滑动变阻器的阻值
C. 为节约能源，减少亮灯时间，可以减小继电器中线圈的匝数
D. 只有电路中产生变化的电流，继电器才能产生磁场吸引衔铁
考向1 电磁继电器的原理
如图所示为电磁继电器，D为动触点，E为静触点．当控制电路使线圈A中通电时，电磁铁产生磁场，吸引衔铁B向下运动，从而带动动触点D向下运动与E接触，将工作电路接通．当线圈A中电流为0或较小时，电磁铁失去磁性(或磁性较弱)，衔铁B在弹簧拉力作用下拉起，带动动触点D与E分离，自动切断工作电路．
电磁继电器是非常重要的控制电路通断的装置，其基本原理是电流的磁效应．实用的电磁继电器还有一些变式，在控制电路中并联一只二极管，是为了防止电磁继电器释放衔铁时线圈中的自感电动势损坏集成电路，二极管的存在可以提供自感电流的通路．
小明利用热敏电阻设计了一个“过热自动报警电路”，如图甲所示(虚线框内的连接没有画出).将热敏电阻R安装在需要探测温度的地方，当环境温度正常时，继电器的上触点接触，下触点分离，指示灯亮；当环境温度超过某一值时，继电器的下触点接触，上触点分离，警铃响．图甲中继电器的供电电压U1＝3 V，继电器线圈用漆包线绕成，其电阻R0＝30 Ω.当线圈中的电流大于等于50 mA时，继电器的衔铁将被吸合，警铃响．图乙是热敏电阻的阻值随温度变化的图像．
甲
,
乙
(1) 由图乙可知，当环境温度为40 ℃时，热敏电阻阻值为______Ω.
(2) 由图乙可知，当环境温度升高时，热敏电阻阻值将______，继电器的磁性将______(填“增大”、“减小”或“不变”).
(3) 图甲中警铃的接线柱C应与接线柱______(填“A”或“B”)相连．
(4) 请计算说明，环境温度在__________范围内时，警铃报警．
考向2 自动控制电路的分析与设计
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，使路灯点亮发光．
如图所示，图甲为热敏电阻的R-t图像，图乙为用此热敏电阻和继电器组成的一简易温控开关，继电器的电阻为60 Ω.当继电器电流超过10 mA时，衔铁吸合，加热器停止加热，实现温控．为继电器线圈供电的电池E的内阻不计．图中的“电源”是恒温箱加热器的电源．
甲
乙
(1) 提供以下实验器材：电源E1(3 V)，电源E2(6 V)，滑动变阻器R1(0～20 Ω)，滑动变阻器R2(0～220 Ω)，为使该装置实现对20～60 ℃之间任意温度的控制，电源应选______(填“E1”或“E2”)；滑动变阻器应选_____(填“R1”或“R2”).
(2) 为了实现恒温箱系统保持温度为40 ℃，实验时进行了以下操作：
①断开开关，滑动变阻器调节至______(填“最大”或“最小”)，需将电阻箱调到一固定的阻值_____Ω.
②将单刀双掷开关向c端闭合．
③缓慢调节滑动变阻器的阻值观察到继电器的衔铁恰好被吸合．
④保持滑动变阻器的位置不变，将单刀双掷开关向另一端闭合，恒温箱系统正常工作．
(3) 若恒温箱系统要保持温度为40 ℃，则需把滑动变阻器调节到______ Ω；若恒温箱系统要保持温度为35 ℃，则滑动变阻器正常工作时须向______(填“左”或“右”)移动滑动触头．
1. (2024·清远四校期中)如图所示是生产中常用的一种延时继电器的示意图，铁芯上有两个线圈A和B，线圈A跟电源连接，线圈B的两端接在一起，构成一个闭合回路．下列说法中正确的是( )
A. 闭合开关S的瞬间，线圈B中产生图示方向的感应电流
B. 断开开关S的瞬间，线圈B中产生图示方向的感应电流
C. 断开开关S的瞬间，主要是线圈A具有延时作用
D. 断开开关S的瞬间，弹簧K立即将衔铁D拉起
2. (2024·肇庆封开县江口中学)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，继电器与热敏电阻Rt、滑动变阻器R串联接在电源E两端，当温度升高到设定值时，衔铁被吸合，加热器停止加热，实现温控．
(1) 当温度升高到设定值时，衔铁被吸合，是因为热敏电阻Rt的阻值随温度升高而______(填“增大”或“减小”)，继电器的磁场强度_____(填“增强”或“减弱”).
(2) 若把继电器电源的正负极调转，对实验______(填“有”或“无”)影响．
(3) 若要调高温控装置的温度，图中滑动变阻器滑片应向______(填“左”或“右”)滑动．
配套新练案
考向1 电磁继电器的原理
1. (多选)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．热敏电阻阻值随温度变化的图线如图甲所示，图乙是由热敏电阻RT作为传感器制作的简单自动报警器的线路图．下列说法中正确的是( )
A. 为了使温度过高时报警器响铃，c应接在a处
B. 为了使温度过高时报警器响铃，c应接在b处
C. 若使启动报警的温度提高些，应将滑动变阻器滑片P向右移动
D. 如果在调试报警器达到最低报警温度时，无论如何调节滑动变阻器滑片P都不能使报警器工作，且电路连接完好，各电路元件都能处于工作状态，则造成工作电路不能正常工作的原因可能是乙图中左边电源电压太低
考向2 自动控制电路的分析与设计
2. (2024·潮州期末)如图甲所示为一个简单恒温箱的电路图，其温控电路由一热敏电阻R和继电器组成，图乙为该热敏电阻的R-t图像．初始时继电器的衔铁吸附在M端，当线圈中的电流大于或等于30 mA时，衔铁被吸合到N端，则加热电路停止工作．已知继电器线圈的电阻为20 Ω，为继电器线圈供电的电池电动势E＝9.0 V，内阻不计，图甲中的“电源”是恒温箱加热器的电源．
甲 乙
(1) 应该把恒温箱内的加热器接在_______端(填“A、B”或“C、D”).
(2) 如果要使恒温箱内的温度保持50 ℃，热敏电阻R的阻值为______Ω，可变电阻R′的阻值应调节为______Ω.
3. (2024·广雅中学)如图所示是一种自动控制房内空气PM2.5含量的电路．直流电源电动势为10 V、内阻为2 Ω，电磁铁线圈内阻不计，PM2.5传感器Rx的电阻与PM2.5含量的关系如下表．闭合开关S1、S2，空气净化器开始工作，当PM2.5含量低于30 μg/m3时，电磁铁的电流增大到0.5 A，衔铁恰好被吸引下来，净化器停止工作．
Rx阻值与PM2.5含量对照表
PM2.5含量(μg/m3) 10 20 30 40 50 60
电阻(Ω) 10 11 13 16 20 25
(1) 电阻箱R0的阻值应调为______ Ω.
(2) 为进一步提高空气质量，需将电阻箱R0的阻值______(填“调大”或“调小”).
(3) 当PM2.5含量为25 μg/m3时，为测量Rx的阻值，除上述电源E，另有电压表(量程3 V、内阻约3 kΩ)，电流表(量程300 mA、内阻约5 Ω)，滑动变阻器R(最大阻值10 Ω).设计最合理的电路图是______．
A B C D
4. (2024·广州真光中学)如图甲所示为一兴趣小组用热敏电阻Rt和继电器设计的一种自动散热的系统，当Rt所在位置温度超过50 ℃时，自动开启风扇进行散热．已知该热敏电阻的阻值随温度变化的曲线如图乙所示，继电器工作时相当于50 Ω的电阻，左边电源电压恒为12 V，当继电器线圈中的电流大于或等于20 mA时，继电器的衔铁被吸合；当继电器线圈中的电流超过40 mA时，继电器可能损坏．
甲 乙
(1) 该小组同学在选择滑动变阻器时，发现有如下几种规格可选：
型号 A B
额定电流(A) 额定阻值(Ω)
0.1 5 k 8.7 k
0.8 250 420
则应选用额定阻值为______Ω的滑动变阻器．
(2) 按照下列步骤调节此报警系统：
①电路接通前，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____________________________．
②将热敏电阻Rt浸入一盆温度为50 ℃的水中，闭合开关S，缓慢移动滑动变阻器的滑片，直至__________．课时3 利用传感器制作简单的自动控制装置
核心 目标 1. 利用干簧管制作自动控制装置，如门窗防盗报警装置；会利用光敏电阻制作自动控制装置，如光控开关．
2. 通过制作自动控制装置，初步养成对学习和生活中的问题，设计方案、动手实践的意识和习惯．
要点梳理
要点1 实验思路
1. 了解门窗防盗装置、光控电路的实验电路图及工作原理，组装、制作门窗防盗报警装置和光控开关，了解电磁继电器、三极管等器件的基本功能，
2. 理解传感器电路问题的设计思路，学习分析简单的自动控制装置原理，提高解决问题的能力．
要点2 实验器材
1. 一套门窗防盗报警装置实验器材
干簧管、继电器、发光二极管LED、蜂鸣器H、电源、导线若干、开关、电阻．
2. 一套光控开关实验器材
发光二极管、三极管、滑动变阻器R1、电阻R2、光敏电阻、集成电路实验板、直流电源、导线若干、黑纸．
要点3 实验步骤
1. 设计、制作门窗防盗报警装置实验步骤
(1) 了解门窗防盗报警装置原理
①电路设计如图．
②器件及作用：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．
③电路工作原理：闭合电路开关S，系统处于防盗状态．当门窗紧闭时，磁体M靠近干簧管SA，干簧管两个簧片被磁化相吸而接通继电器线圈K，使继电器工作．继电器的动触点c与常开触点a接通，发光二极管LED发光，显示电路处于正常工作状态．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．继电器的动触点c与常闭触点b接通，蜂鸣器H发声报警．干簧管在电路中起传感器和控制开关的作用，继电器则相当于一个自动的双向开关．
(2) 实验操作
①连接电路前，要先判断一下干簧管是否可以正常工作．用磁体直接靠近干簧管，观察簧片能否正常动作.
②确定各元件可以正常工作后，按照图所示连接电路.
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．
2. 设计、制作光控开关实验步骤
(1) 了解光控开关原理
①电路设计如图．
甲 乙
②器件及作用：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．电路设计如图甲所示．
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．
③电路工作原理：当环境光比较强时，光敏电阻RG的阻值很小，三极管不导通，发光二极管或继电器所在的回路相当于断路，即发光二极管不工作；继电器处于常开状态，小灯泡L不亮．当环境光比较弱时，光敏电阻RG的阻值变大，三极管导通，且获得足够的基极电流，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而点亮小灯泡L.
(2) 实验操作
①按照图所示连接电路，检查无误后，接通电源．
②让光敏电阻RG受到白天较强的自然光照射，调节电阻R1使发光二极管LED或小灯泡L刚好不发光.
③遮挡RG，当光照减弱到某种程度时，就会看到发光二极管LED或小灯泡L发光.
④让光照加强，当光照强到某种程度时，则发光二极管LED或小灯泡L熄灭．
(3) 注意事项
①安装前，对实验器材进行测试，确保各元件性能良好后，再进行安装．
②光控开关实验中，二极管连入电路的极性不能反接．
③如果实验现象不明显，可用手电筒加强光照，或遮盖光敏电阻，再进行观察．
即学即用
1. (2024·广州培英中学)如图所示，用光敏电阻R和继电器组成的一个简单照明自动控制电路，能够实现“日出路灯熄，日落路灯亮”，光线越强光敏电阻R的阻值越小．下列说法中正确的是( B )
A. 光线越弱，电路中的电流越小，继电器越容易吸引衔铁
B. 为了使在更暗的光线下才亮灯，可以减小滑动变阻器的阻值
C. 为节约能源，减少亮灯时间，可以减小继电器中线圈的匝数
D. 只有电路中产生变化的电流，继电器才能产生磁场吸引衔铁
解析：光线越弱，光敏电阻R的阻值越大，电路中的电流越小，继电器磁性越弱，越不容易吸引衔铁，A错误；光线变弱，光敏电阻值变大，电磁继电器吸合电流不变，所以需把滑动变阻器阻值变小，B正确；为节约能源，减少亮灯时间，则需在光线较弱时衔铁仍可被吸引，光线越弱，光敏电阻R的阻值越大，电路中的电流越小，继电器磁性越弱，若保证电磁继电器的磁性仍可吸引衔铁，则需增大继电器中线圈的匝数，C错误；继电器产生磁场吸引衔铁利用的电流的磁效应，无需变化的电流，D错误．故选B.
考向1 电磁继电器的原理
如图所示为电磁继电器，D为动触点，E为静触点．当控制电路使线圈A中通电时，电磁铁产生磁场，吸引衔铁B向下运动，从而带动动触点D向下运动与E接触，将工作电路接通．当线圈A中电流为0或较小时，电磁铁失去磁性(或磁性较弱)，衔铁B在弹簧拉力作用下拉起，带动动触点D与E分离，自动切断工作电路．
电磁继电器是非常重要的控制电路通断的装置，其基本原理是电流的磁效应．实用的电磁继电器还有一些变式，在控制电路中并联一只二极管，是为了防止电磁继电器释放衔铁时线圈中的自感电动势损坏集成电路，二极管的存在可以提供自感电流的通路．
小明利用热敏电阻设计了一个“过热自动报警电路”，如图甲所示(虚线框内的连接没有画出).将热敏电阻R安装在需要探测温度的地方，当环境温度正常时，继电器的上触点接触，下触点分离，指示灯亮；当环境温度超过某一值时，继电器的下触点接触，上触点分离，警铃响．图甲中继电器的供电电压U1＝3 V，继电器线圈用漆包线绕成，其电阻R0＝30 Ω.当线圈中的电流大于等于50 mA时，继电器的衔铁将被吸合，警铃响．图乙是热敏电阻的阻值随温度变化的图像．
甲
,
乙
(1) 由图乙可知，当环境温度为40 ℃时，热敏电阻阻值为__70__Ω.
解析：由图乙可知，当环境温度为40 ℃时，热敏电阻阻值为70 Ω.
(2) 由图乙可知，当环境温度升高时，热敏电阻阻值将__减小__，继电器的磁性将__增大__(填“增大”、“减小”或“不变”).
解析：由图乙可知，当环境温度升高时，热敏电阻阻值将减小，则继电器电流增大，磁性增大．
(3) 图甲中警铃的接线柱C应与接线柱__B__(填“A”或“B”)相连．
解析：由于继电器的下触点接触，上触点分离，警铃响．所以图甲中警铃的接线柱C应与接线柱B相连．
(4) 请计算说明，环境温度在__大于等于80 ℃__范围内时，警铃报警．
解析：当线圈中的电流大于等于50 mA时，继电器的衔铁将被吸合，警铃响．根据欧姆定律U1＝I(R0＋R)，得R＝30 Ω，此时温度为80 ℃，则环境温度大于等于80 ℃时，警铃报警．
考向2 自动控制电路的分析与设计
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，使路灯点亮发光．
如图所示，图甲为热敏电阻的R-t图像，图乙为用此热敏电阻和继电器组成的一简易温控开关，继电器的电阻为60 Ω.当继电器电流超过10 mA时，衔铁吸合，加热器停止加热，实现温控．为继电器线圈供电的电池E的内阻不计．图中的“电源”是恒温箱加热器的电源．
甲
乙
(1) 提供以下实验器材：电源E1(3 V)，电源E2(6 V)，滑动变阻器R1(0～20 Ω)，滑动变阻器R2(0～220 Ω)，为使该装置实现对20～60 ℃之间任意温度的控制，电源应选__E1__(填“E1”或“E2”)；滑动变阻器应选__R2__(填“R1”或“R2”).
解析：为使该装置实现对20～60 ℃之间任意温度的控制，滑动变阻器的最大阻值必定大于热敏电阻的电阻变化，故R>110 Ω，滑动变阻器选用R2；又有继电器电阻r＝60 Ω，电路中的电流I＝，计算可知，若选用E2＝6 V的电源，电路中的最小电流仍大于10 mA，无法实现温控功能，而E1＝3 V的电源可以满足实验要求，故选用电源E1.
(2) 为了实现恒温箱系统保持温度为40 ℃，实验时进行了以下操作：
①断开开关，滑动变阻器调节至__最大__(填“最大”或“最小”)，需将电阻箱调到一固定的阻值__60__Ω.
②将单刀双掷开关向c端闭合．
③缓慢调节滑动变阻器的阻值观察到继电器的衔铁恰好被吸合．
④保持滑动变阻器的位置不变，将单刀双掷开关向另一端闭合，恒温箱系统正常工作．
解析：将滑动变阻器调节至最大，起保护作用，由题图甲可知40 ℃时热敏电阻对应阻值为60 Ω，因此需将电阻箱阻值调到60 Ω.
(3) 若恒温箱系统要保持温度为40 ℃，则需把滑动变阻器调节到__180__ Ω；若恒温箱系统要保持温度为35 ℃，则滑动变阻器正常工作时须向__左__(填“左”或“右”)移动滑动触头．
解析：当恒温箱内的温度保持40 ℃，应调节滑动变阻器R的阻值，使电流达到10 mA，由闭合电路欧姆定律得I＝，即R＝－r－Rt＝180 Ω，即滑动变阻器R的阻值应调节为180 Ω；恒温箱系统要保持温度为35 ℃，热敏电阻阻值变大，滑动变阻器R的阻值须变小，即向左移动滑动触头．
1. (2024·清远四校期中)如图所示是生产中常用的一种延时继电器的示意图，铁芯上有两个线圈A和B，线圈A跟电源连接，线圈B的两端接在一起，构成一个闭合回路．下列说法中正确的是( B )
A. 闭合开关S的瞬间，线圈B中产生图示方向的感应电流
B. 断开开关S的瞬间，线圈B中产生图示方向的感应电流
C. 断开开关S的瞬间，主要是线圈A具有延时作用
D. 断开开关S的瞬间，弹簧K立即将衔铁D拉起
解析：由题意可知，当S接通后，线圈A中产生磁场，穿过线圈B的磁通量要增加，根据楞次定律，增反减同，结合右手螺旋定则可知，B中产生与图示方向相反的感应电流；同理，断开开关S的瞬间，线圈B中产生图示方向的感应电流，A错误，B正确；将S断开，导致穿过线圈B的磁通量减小变慢，根据楞次定律可知，线圈B产生有延时释放D的作用，C、D错误．故选B.
2. (2024·肇庆封开县江口中学)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，继电器与热敏电阻Rt、滑动变阻器R串联接在电源E两端，当温度升高到设定值时，衔铁被吸合，加热器停止加热，实现温控．
(1) 当温度升高到设定值时，衔铁被吸合，是因为热敏电阻Rt的阻值随温度升高而__减小__(填“增大”或“减小”)，继电器的磁场强度__增强__(填“增强”或“减弱”).
解析：当温度升高到设定值时，衔铁被吸合；可知温度越高，热敏电阻Rt阻值越小，继电器电流增大，继电器的磁场强度增强．
(2) 若把继电器电源的正负极调转，对实验__无__(填“有”或“无”)影响．
解析：电源正负极调转，继电器(电磁铁)的磁极调转，对衔铁都是吸引作用，对实验无影响．
(3) 若要调高温控装置的温度，图中滑动变阻器滑片应向__右__(填“左”或“右”)滑动．
解析：由于热敏电阻阻值随温度的升高而减小，若要调高温控装置的温度，应增大滑动变阻器接入电路的阻值，则滑动变阻器滑片应向右滑动．
配套新练案
考向1 电磁继电器的原理
1. (多选)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．热敏电阻阻值随温度变化的图线如图甲所示，图乙是由热敏电阻RT作为传感器制作的简单自动报警器的线路图．下列说法中正确的是( AD )
A. 为了使温度过高时报警器响铃，c应接在a处
B. 为了使温度过高时报警器响铃，c应接在b处
C. 若使启动报警的温度提高些，应将滑动变阻器滑片P向右移动
D. 如果在调试报警器达到最低报警温度时，无论如何调节滑动变阻器滑片P都不能使报警器工作，且电路连接完好，各电路元件都能处于工作状态，则造成工作电路不能正常工作的原因可能是乙图中左边电源电压太低
解析：由热敏电阻随温度变化的图线可知，温度越高，电阻越小，电流增大，电磁铁的引力增加，吸引弹簧向a运动，A正确，B错误；若使启动报警的温度提高些，即热敏电阻阻值再小些，则滑动变阻器的阻值应再大些，滑片P向左移动，C错误；造成工作电路不能正常工作的原因可能是题图乙中左边电源电压太低，或者线圈的匝数太少，或者弹簧的劲度系数太大等，D正确．
考向2 自动控制电路的分析与设计
2. (2024·潮州期末)如图甲所示为一个简单恒温箱的电路图，其温控电路由一热敏电阻R和继电器组成，图乙为该热敏电阻的R-t图像．初始时继电器的衔铁吸附在M端，当线圈中的电流大于或等于30 mA时，衔铁被吸合到N端，则加热电路停止工作．已知继电器线圈的电阻为20 Ω，为继电器线圈供电的电池电动势E＝9.0 V，内阻不计，图甲中的“电源”是恒温箱加热器的电源．
甲 乙
(1) 应该把恒温箱内的加热器接在__A、B__端(填“A、B”或“C、D”).
解析：当温度较低的时候，热敏电阻R的电阻较大，电路中的电流较小，此时继电器的衔铁与AB部分连接，此时是需要加热的，恒温箱内的加热器要工作，所以该把恒温箱内的加热器接在A、B端．
(2) 如果要使恒温箱内的温度保持50 ℃，热敏电阻R的阻值为__90__Ω，可变电阻R′的阻值应调节为__190__Ω.
解析：由图可知如果要使恒温箱内的温度保持50 ℃，热敏电阻R的阻值为R＝90 Ω
当温度达到100 ℃时，加热电路就要断开，此时的继电器的衔铁要被吸合，即控制电路的电流要到达
I＝30 mA＝0.03 A
根据闭合电路欧姆定律可得I＝
解得可变电阻R′的阻值应调节为
R′＝－R－R0＝ Ω－90 Ω－20 Ω＝190 Ω
3. (2024·广雅中学)如图所示是一种自动控制房内空气PM2.5含量的电路．直流电源电动势为10 V、内阻为2 Ω，电磁铁线圈内阻不计，PM2.5传感器Rx的电阻与PM2.5含量的关系如下表．闭合开关S1、S2，空气净化器开始工作，当PM2.5含量低于30 μg/m3时，电磁铁的电流增大到0.5 A，衔铁恰好被吸引下来，净化器停止工作．
Rx阻值与PM2.5含量对照表
PM2.5含量(μg/m3) 10 20 30 40 50 60
电阻(Ω) 10 11 13 16 20 25
(1) 电阻箱R0的阻值应调为__5__ Ω.
解析：当PM2.5含量等于30 μg/m3时，则此时Rx＝13 Ω，此时电路中的电流为I＝0.5 A；根据闭合电路的欧姆定律I＝，解得R0＝5 Ω.
(2) 为进一步提高空气质量，需将电阻箱R0的阻值__调大__(填“调大”或“调小”).
解析：为进一步提高空气质量，即Rx要减小，则需将电阻箱R0的阻值调大．
(3) 当PM2.5含量为25 μg/m3时，为测量Rx的阻值，除上述电源E，另有电压表(量程3 V、内阻约3 kΩ)，电流表(量程300 mA、内阻约5 Ω)，滑动变阻器R(最大阻值10 Ω).设计最合理的电路图是__A__．
A B C D
解析：当PM2.5含量为25 μg/m3时，Rx的阻值约为12 Ω，此时电压表的内阻远大于Rx，则可采用电流表外接法；滑动变阻器用限流式接法，则电路图A合理．
4. (2024·广州真光中学)如图甲所示为一兴趣小组用热敏电阻Rt和继电器设计的一种自动散热的系统，当Rt所在位置温度超过50 ℃时，自动开启风扇进行散热．已知该热敏电阻的阻值随温度变化的曲线如图乙所示，继电器工作时相当于50 Ω的电阻，左边电源电压恒为12 V，当继电器线圈中的电流大于或等于20 mA时，继电器的衔铁被吸合；当继电器线圈中的电流超过40 mA时，继电器可能损坏．
甲 乙
(1) 该小组同学在选择滑动变阻器时，发现有如下几种规格可选：
型号 A B
额定电流(A) 额定阻值(Ω)
0.1 5 k 8.7 k
0.8 250 420
则应选用额定阻值为__420__Ω的滑动变阻器．
解析：(1) 由图乙可知，当Rt所在位置温度为50 ℃时对应的电阻值为250 Ω，由题，此时电路中的电流为20 mA，所以滑动变阻器的电阻值R＝－R继－Rt＝ Ω－50 Ω－250 Ω＝300 Ω，可知滑动变阻器的额定电阻需要大于300 Ω，考虑到滑动变阻器的使用效率，可知选取420 Ω的滑动变阻器最佳．
(2) 按照下列步骤调节此报警系统：
①电路接通前，滑动变阻器的滑片应置于__a__(填“a”或“b”)端附近，不能置于另一端的原因是__避免接通电源后电路中的电流值过大而损耗继电器__．
②将热敏电阻Rt浸入一盆温度为50 ℃的水中，闭合开关S，缓慢移动滑动变阻器的滑片，直至__风扇开启__．
解析：①根据电路安全的原则，可知开始时滑动变阻器的电阻值要最大，所以滑动变阻器的滑片应置于a端附近，不能置于另一端的原因是避免接通电源后电路中的电流值过大而损耗继电器．
②将热敏电阻Rt浸入一盆温度为50 ℃的水中，闭合开关S，缓慢移动滑动变阻器的滑片，直至风扇开启，表示电磁继电器开始工作．(共46张PPT)
第五章
课时3 利用传感器制作简单的自动控制装置
传感器
核心 目标 1. 利用干簧管制作自动控制装置，如门窗防盗报警装置；会利用光敏电阻制作自动控制装置，如光控开关．
2. 通过制作自动控制装置，初步养成对学习和生活中的问题，设计方案、动手实践的意识和习惯．
必备知识 记忆理解
实验思路
要点
1
1. 了解门窗防盗装置、光控电路的实验电路图及工作原理，组装、制作门窗防盗报警装置和光控开关，了解电磁继电器、三极管等器件的基本功能，
2. 理解传感器电路问题的设计思路，学习分析简单的自动控制装置原理，提高解决问题的能力．
实验器材
要点
2
1. 一套门窗防盗报警装置实验器材
干簧管、继电器、发光二极管LED、蜂鸣器H、电源、导线若干、开关、电阻．
2. 一套光控开关实验器材
发光二极管、三极管、滑动变阻器R1、电阻R2、光敏电阻、集成电路实验板、直流电源、导线若干、黑纸．
实验步骤
要点
3
1. 设计、制作门窗防盗报警装置实验步骤
(1) 了解门窗防盗报警装置原理
①电路设计如图．
②器件及作用：干簧管作为__________，用于感知磁体磁场是否存在．继电器(虚线框部分)作为________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．
传感器
执行
③电路工作原理：闭合电路开关S，系统处于防盗状态．当门窗紧闭时，磁体M靠近干簧管SA，干簧管两个簧片被磁化相吸而接通继电器线圈K，使继电器工作．继电器的动触点c与常开触点a接通，发光二极管LED发光，显示电路处于正常工作状态．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．继电器的动触点c与常闭触点b接通，蜂鸣器H发声报警．干簧管在电路中起传感器和控制开关的作用，继电器则相当于一个自动的双向开关．
(2) 实验操作
①连接电路前，要先判断一下干簧管是否可以正常工作．用磁体直接靠近干簧管，观察簧片能否正常动作.
②确定各元件可以正常工作后，按照图所示连接电路.
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．
2. 设计、制作光控开关实验步骤
(1) 了解光控开关原理
①电路设计如图．
②器件及作用：光敏电阻完成光信号向__________的转变．晶体三极管将电流进行________，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．电路设计如图甲所示.
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．
甲
乙
电信号
放大
③电路工作原理：当环境光比较强时，光敏电阻RG的阻值很小，三极管不导通，发光二极管或继电器所在的回路相当于断路，即发光二极管不工作；继电器处于常开状态，小灯泡L不亮．当环境光比较弱时，光敏电阻RG的阻值变大，三极管导通，且获得足够的基极电流，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而点亮小灯泡L.
(2) 实验操作
①按照图所示连接电路，检查无误后，接通电源．
②让光敏电阻RG受到白天较强的自然光照射，调节电阻R1使发光二极管LED或小灯泡L刚好不发光.
③遮挡RG，当光照减弱到某种程度时，就会看到发光二极管LED或小灯泡L发光.
④让光照加强，当光照强到某种程度时，则发光二极管LED或小灯泡L熄灭．
(3) 注意事项
①安装前，对实验器材进行测试，确保各元件性能良好后，再进行安装．
②光控开关实验中，二极管连入电路的极性不能反接．
③如果实验现象不明显，可用手电筒加强光照，或遮盖光敏电阻，再进行观察．
1. (2024·广州培英中学)如图所示，用光敏电阻R和继电器组成的一个简单照明自动控制电路，能够实现“日出路灯熄，日落路灯亮”，光线越强光敏电阻R的阻值越小．下列说法中正确的是 ( )
B
A. 光线越弱，电路中的电流越小，继电器越容易吸引衔铁
B. 为了使在更暗的光线下才亮灯，可以减小滑动变阻器的阻值
C. 为节约能源，减少亮灯时间，可以减小继电器中线圈的匝数
D. 只有电路中产生变化的电流，继电器才能产生磁场吸引衔铁
解析：光线越弱，光敏电阻R的阻值越大，电路中的电流越小，继电器磁性越弱，越不容易吸引衔铁，A错误；光线变弱，光敏电阻值变大，电磁继电器吸合电流不变，所以需把滑动变阻器阻值变小，B正确；为节约能源，减少亮灯时间，则需在光线较弱时衔铁仍可被吸引，光线越弱，光敏电阻R的阻值越大，电路中的电流越小，继电器磁性越弱，若保证电磁继电器的磁性仍可吸引衔铁，则需增大继电器中线圈的匝数，C错误；继电器产生磁场吸引衔铁利用的电流的磁效应，无需变化的电流，D错误．故选B.
把握考向 各个击破
电磁继电器的原理
考向
1
如图所示为电磁继电器，D为动触点，E为静触点.当控制电路使线圈A中通电时，电磁铁产生磁场，吸引衔铁B向下运动，从而带动动触点D向下运动与E接触，将工作电路接通．当线圈A中电流为0或较小时，电磁铁失去磁性(或磁性较弱)，衔铁B在弹簧拉力作用下拉起，带动动触点D与E分离，自动切断工作电路．
电磁继电器是非常重要的控制电路通断的装置，其基本原理是电流的磁效应.实用的电磁继电器还有一些变式，在控制电路中并联一只二极管，是为了防止电磁继电器释放衔铁时线圈中的自感电动势损坏集成电路，二极管的存在可以提供自感电流的通路．
小明利用热敏电阻设计了一个“过热自动报警电路”，如图甲所示(虚线框内的连接没有画出).将热敏电阻R安装在需要探测温度的地方，当环境温度正常时，继电器的上触点接触，下触点分离，指示灯亮；当环境温度超过某一值时，继电器的下触点接触，上触点分离，警铃响．图甲中继电器的供电电压U1＝3 V，继电器线圈用漆包线绕成，其电阻R0＝30 Ω.当线圈中的电流大于等于50 mA时，继电器的衔铁将被吸合，警铃响．图乙是热敏电阻的阻值随温度变化的图像．
1
(1) 由图乙可知，当环境温度为40 ℃时，热敏电阻阻值为______Ω.
甲
乙
解析：由图乙可知，当环境温度为40 ℃时，热敏电阻阻值为70 Ω.
70
(2) 由图乙可知，当环境温度升高时，热敏电阻阻值将________，继电器的磁性将________(填“增大”、“减小”或“不变”).
乙
解析：由图乙可知，当环境温度升高时，热敏电阻阻值将减小，则继电器电流增大，磁性增大．
减小
增大
(3) 图甲中警铃的接线柱C应与接线柱_____(填“A”或“B”)相连．
B
解析：由于继电器的下触点接触，上触点分离，警铃响．所以图甲中警铃的接线柱C应与接线柱B相连．
甲
(4) 请计算说明，环境温度在_________________范围内时，警铃报警．
甲
乙
大于等于80 ℃
解析：当线圈中的电流大于等于50 mA时，继电器的衔铁将被吸合，警铃响．根据欧姆定律U1＝I(R0＋R)，得R＝30 Ω，此时温度为80 ℃，则环境温度大于等于80 ℃时，警铃报警．
自动控制电路的分析与设计
考向
2
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，使路灯点亮发光．
如图所示，图甲为热敏电阻的R-t图像，图乙为用此热敏电阻和继电器组成的一简易温控开关，继电器的电阻为60 Ω.当继电器电流超过10 mA时，衔铁吸合，加热器停止加热，实现温控.为继电器线圈供电的电池E的内阻不计.图中的“电源”是恒温箱加热器的电源．
2
E1
(1) 提供以下实验器材：电源E1(3 V)，电源E2(6 V)，滑动变阻器R1(0～20 Ω)，滑动变阻器R2(0～220 Ω)，为使该装置实现对20～60 ℃之间任意温度的控制，电源应选______(填“E1”或“E2”)；滑动变阻器应选______(填“R1”或“R2”).
R2
甲
乙
(2) 为了实现恒温箱系统保持温度为40 ℃，实验时进行了以下操作：
①断开开关，滑动变阻器调节至________(填“最大”或“最小”)，需将电阻箱调到一固定的阻值______Ω.
②将单刀双掷开关向c端闭合．
③缓慢调节滑动变阻器的阻值观察到继电器的衔铁恰好被吸合．
④保持滑动变阻器的位置不变，将单刀双掷开关向另一端闭合，恒温箱系统正常工作．
最大
解析：将滑动变阻器调节至最大，起保护作用，由题图甲可知40 ℃时热敏电阻对应阻值为60 Ω，因此需将电阻箱阻值调到60 Ω.
60
(3) 若恒温箱系统要保持温度为40 ℃，则需把滑动变阻器调节到_______ Ω；若恒温箱系统要保持温度为35 ℃，则滑动变阻器正常工作时须向______(填“左”或“右”)移动滑动触头．
180
甲
乙
左
随堂内化 即时巩固
1. (2024·清远四校期中)如图所示是生产中常用的一种延时继电器的示意图，铁芯上有两个线圈A和B，线圈A跟电源连接，线圈B的两端接在一起，构成一个闭合回路．下列说法中正确的是 ( )
A. 闭合开关S的瞬间，线圈B中产生图示方向的感应电流
B. 断开开关S的瞬间，线圈B中产生图示方向的感应电流
C. 断开开关S的瞬间，主要是线圈A具有延时作用
D. 断开开关S的瞬间，弹簧K立即将衔铁D拉起
B
解析：由题意可知，当S接通后，线圈A中产生磁场，穿过线圈B的磁通量要增加，根据楞次定律，增反减同，结合右手螺旋定则可知，B中产生与图示方向相反的感应电流；同理，断开开关S的瞬间，线圈B中产生图示方向的感应电流，A错误，B正确；将S断开，导致穿过线圈B的磁通量减小变慢，根据楞次定律可知，线圈B产生有延时释放D的作用，C、D错误．故选B.
2. (2024·肇庆封开县江口中学)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，继电器与热敏电阻Rt、滑动变阻器R串联接在电源E两端，当温度升高到设定值时，衔铁被吸合，加热器停止加热，实现温控．
解析：当温度升高到设定值时，衔铁被吸合；可知温度越高，热敏电阻Rt阻值越小，继电器电流增大，继电器的磁场强度增强．
(1) 当温度升高到设定值时，衔铁被吸合，是因为热敏电阻Rt的阻值随温度升高而________(填“增大”或“减小”)，继电器的磁场强度________(填“增强”或“减弱”).
减小
增强
(2) 若把继电器电源的正负极调转，对实验______(填“有”或“无”)影响．
无
解析：电源正负极调转，继电器(电磁铁)的磁极调转，对衔铁都是吸引作用，对实验无影响．
(3) 若要调高温控装置的温度，图中滑动变阻器滑片应向______(填“左”或“右”)滑动．
右
解析：由于热敏电阻阻值随温度的升高而减小，若要调高温控装置的温度，应增大滑动变阻器接入电路的阻值，则滑动变阻器滑片应向右滑动．
配套新练案
考向1 电磁继电器的原理
1. (多选)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．热敏电阻阻值随温度变化的图线如图甲所示，图乙是由热敏电阻RT作为传感器制作的简单自动报警器的线路图．下列说法中正确的是 ( )
AD
A. 为了使温度过高时报警器响铃，c应接在a处
B. 为了使温度过高时报警器响铃，c应接在b处
C. 若使启动报警的温度提高些，应将滑动变阻器滑片P向右移动
D. 如果在调试报警器达到最低报警温度时，无论如何调节滑动变阻器滑片P都不能使报警器工作，且电路连接完好，各电路元件都能处于工作状态，则造成工作电路不能正常工作的原因可能是乙图中左边电源电压太低
乙
甲
解析：由热敏电阻随温度变化的图线可知，温度越高，电阻越小，电流增大，电磁铁的引力增加，吸引弹簧向a运动，A正确，B错误；若使启动报警的温度提高些，即热敏电阻阻值再小些，则滑动变阻器的阻值应再大些，滑片P向左移动，C错误；造成工作电路不能正常工作的原因可能是题图乙中左边电源电压太低，或者线圈的匝数太少，或者弹簧的劲度系数太大等，D正确．
考向2 自动控制电路的分析与设计
2. (2024·潮州期末)如图甲所示为一个简单恒温箱的电路图，其温控电路由一热敏电阻R和继电器组成，图乙为该热敏电阻的R-t图像．初始时继电器的衔铁吸附在M端，
当线圈中的电流大于或等于30 mA时，衔铁被吸合到N端，则加热电路停止工作．已知继电器线圈的电阻为20 Ω，为继电器线圈供电的电池电动势E＝9.0 V，内阻不计，图甲中的“电源”是恒温箱加热器的电源．
甲
乙
(1) 应该把恒温箱内的加热器接在________端(填“A、B”或“C、D”).
A、B
解析：当温度较低的时候，热敏电阻R的电阻较大，电路中的电流较小，此时继电器的衔铁与AB部分连接，此时是需要加热的，恒温箱内的加热器要工作，所以该把恒温箱内的加热器接在A、B端．
(2) 如果要使恒温箱内的温度保持50 ℃，热敏电阻R的阻值为______Ω，可变电阻R′的阻值应调节为_______Ω.
甲
乙
90
190
3. (2024·广雅中学)如图所示是一种自动控制房内空气PM2.5含量的电路．直流电源电动势为10 V、内阻为2 Ω，电磁铁线圈内阻不计，PM2.5传感器Rx的电阻与PM2.5含量的关系如下表．闭合开关S1、S2，空气净化器开始工作，当PM2.5含量低于30 μg/m3时，电磁铁的电流增大到0.5 A，衔铁恰好被吸引下来，净化器停止工作．
Rx阻值与PM2.5含量对照表
PM2.5含量(μg/m3) 10 20 30 40 50 60
电阻(Ω) 10 11 13 16 20 25
(1) 电阻箱R0的阻值应调为_____ Ω.
5
(2) 为进一步提高空气质量，需将电阻箱R0的阻值________(填“调大”或“调小”).
调大
解析：为进一步提高空气质量，即Rx要减小，则需将电阻箱R0的阻值调大．
(3) 当PM2.5含量为25 μg/m3时，为测量Rx的阻值，除上述电源E，另有电压表(量程3 V、内阻约3 kΩ)，电流表(量程300 mA、内阻约5 Ω)，滑动变阻器R(最大阻值 10 Ω).设计最合理的电路图是_____．
A
解析：当PM2.5含量为25 μg/m3时，Rx的阻值约为12 Ω，此时电压表的内阻远大于Rx，则可采用电流表外接法；滑动变阻器用限流式接法，则电路图A合理．
4. (2024·广州真光中学)如图甲所示为一兴趣小组用热敏电阻Rt和继电器设计的一种自动散热的系统，当Rt所在位置温度超过50 ℃时，自动开启风扇进行散热．已知该热敏电阻的阻值随温度变化的曲线如图乙所
甲
乙
示，继电器工作时相当于50 Ω的电阻，左边电源电
压恒为12 V，当继电器线圈中的电流大于或等于20 mA时，继电器的衔铁被吸合；当继电器线圈中的电流超过40 mA时，继电器可能损坏.
(1) 该小组同学在选择滑动变阻器时，发现有如右几种规格可选：
型号 A B
额定电流(A) 额定阻值(Ω) 0.1 5 k 8.7 k
0.8 250 420
则应选用额定阻值为_______Ω的滑动变阻器．
420
(2) 按照下列步骤调节此报警系统：
①电路接通前，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________________________________________________．
②将热敏电阻Rt浸入一盆温度为50 ℃的水中，闭合开关S，缓慢移动滑动变阻器的滑片，直至____________．
甲
乙
a
避免接通电源后电路中的电流值过大而损耗继电器
风扇开启
解析：①根据电路安全的原则，可知开始时滑动变阻器的电阻值要最大，所以滑动变阻器的滑片应置于a端附近，不能置于另一端的原因是避免接通电源后电路中的电流值过大而损耗继电器．
②将热敏电阻Rt浸入一盆温度为50 ℃的水中，闭合开关S，缓慢移动滑动变阻器的滑片，直至风扇开启，表示电磁继电器开始工作．
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