3.生活中的传感器
4．简单的光控和温控电路(选学)
[学习目标] 1.了解传感器在洗衣机、电冰箱、家用报警器中的应用．(重点) 2.了解简单的光控和温控电路的工作原理及敏感元件所起的作用．(重点) 3.理解传感器的工作原理及敏感元件所起的作用．(难点) 4.自己设计简单的自动控制电路．(难点)
一、生活中的传感器
1．洗衣机中的传感器
全自动洗衣机已经实现利用传感器和电脑技术对洗涤全过程进行检测和控制．近年来的模糊洗衣机中的传感器大致有以下几类：水位传感器、负载量传感器、水温传感器、布质传感器、洗涤粉传感器、脏污程度传感器、脱水(压电)传感器，这些传感器收集到的信息，经微电脑综合推理判断后，执行最佳的工作程序．
2．电冰箱中的传感器
电冰箱主要由制冷系统和控制系统两大部分组成．控制系统主要包括：温度自动控制、除霜温度控制、过热及过电流保护等．
3．家用报警器
(1)居家生活中，煤气泄漏会危及人身安全，需要加以防范．我们可以利用气敏元件制作有害气体报警器和可燃气体报警器．
(2)有一种敲击防盗报警器，它利用压电式传感器对门窗玻璃损毁产生反应，形成对报警装置的启动．还有一种冲击防盗报警器，由冲击传感器和执行电路两部分组成．
4．传感器与人的感官
(1)光传感器和由它制成的录像头和监控探头，可以类比人的眼睛．
(2)对有毒有害气体进行监控的化学和生物传感器，相当于人的鼻和舌等嗅觉、味觉器官．
(3)力学和振动传感器，以及温度传感器可以认为相当于人的触觉器官，如手、足、皮肤等．
(4)声传感器相当于人的耳朵．在有些探测活动中，传感器可以比人灵敏，或者可以报告更准确的结果，传感器确实有“过人”之处．
二、简单的光控和温控电路
1．光控自动照明电路
(1)电路原理图(如图所示)
(2)功能
利用光敏电阻作控制元件，从而通过光线来实现自动控制，使电路在天亮时自动切断，天黑时自动导通．
(3)调试
将光敏电阻用黑纸包住使它不被光照亮，如果发光二极管不亮，则调节电位器R1，直到发光二极管发光为止．然后将包裹光敏电阻的黑纸打开，看它是否熄灭，如果此时发光二极管不熄灭，则再调节电位器．反复使光敏电阻遮光或见光，直到可以实现发光二极管在光敏电阻有光照时熄灭，无光照时发光为止．此时发光二极管就相当于一个由环境明暗变化而自动控制的灯．
2．温控电熨斗
(1)电路原理图(如图所示)
(2)功能
利用热敏电阻作控制元件，从而使电熨斗的温度在低于指定值时，电热器供电加热，否则将电源关闭．
(3)调试
室温下，如果发光二极管不亮，则调节电位器R1，直到发光二极管发光为止．然后将电烤灯通电并靠近热敏电阻加热，看它是否熄灭，如果此时发光二极管不熄灭，则再调节电位器．反复将电烤灯靠近或远离热敏电阻，直到可以实现发光二极管在热敏电阻温度升高时熄灭，正常室温时发光为止．
1．思考判断(正确的打“√”，错误的打“×”)
(1)通常的传感器可以直接用来进行自动控制． (×)
(2)传感器可以用来采集信息． (√)
(3)传感器可以将感受到的一些信号转换为电学量． (√)
(4)洗衣机的脱水传感器是根据温度变化控制脱水动作的．(×)
(5)电冰箱是利用温度传感器自动控温的． (√)
2．(多选)电冰箱主要由制冷系统和控制系统两大部分组成，在控制系统中，传感器起着非常重要的作用．关于电冰箱中的传感器，下列说法正确的是( )
A．电冰箱中的温控器是由温度传感器控制的
B．电冰箱中的温控器是由湿度传感器控制的
C．电冰箱由温度传感器控制制冷压缩机的启动与停止
D．电冰箱由温度传感器控制除霜温控器的启动与停止
ACD [电冰箱中温度控制系统主要是温度传感器，与湿度无关．]
3.如图所示为小型电磁继电器的构造示意图，其中L为含铁芯的线圈．P为可经O点转动的铁片，K为弹簧，S为一对触头，A、B、C、D为四个接线柱．电磁继电器与传感器配合，可完成自动控制的要求．其工作方式是( )
A．A与B接信号电压，C与D可跟被控电路串联
B．A与B接信号电压，C与D可跟被控电路并联
C．C与D接信号电压，A与B可跟被控电路串联
D．C与D接信号电压，A与B可跟被控电路并联
A [由图可知A、B是电磁继电器线圈，所以A、B应接信号电压，线圈随信号电压变化使电磁继电器相吸或排斥，从而使C、D接通或断开，进而起到控制作用．所以选项A正确．]
传感器的应用
1.传感器问题的分析思路
物理传感器是将所感受的物理量(如力、热、光等)转换为便于测量的电学量的器件．我们可以把传感器的应用过程分为三个步骤：
2．分析传感器问题的四点注意
感受量分析
要明确传感器所感受的物理量，如力、热、光、磁、声等
输出信号分析
明确传感器的敏感元件，分析它的输入信号及输出信号，以及输入信号与输出信号间的变化规律
电路结构分析
认真分析传感器所在的电路结构，在熟悉常用电子元件工作特点的基础上，分析电路输出信号与输入信号间的规律
执行机构工作分析
传感器的应用，不仅包含非电学量如何向电学量转化的过程，还包含根据所获得的信息控制执行机构进行工作的过程
【例1】 如图所示为某种电冰箱内温度控制器的结构．铜制的测温泡1、细管2和弹性金属膜盒3连通成密封系统，里面充有氯甲烷和它的蒸气，构成了一个温度传感器．膜盒3为扁圆形(图中显示它的切面)，右表面固定，左表面通过小柱体与弹簧片4连接．盒中气体的压强增大时，盒体就会膨胀．测温泡1安装在冰箱的冷藏室中.5、6分别是电路的动触点和静触点，控制制冷压缩机的工作．拉簧7的两端分别连接到弹簧片4和连杆9上．连杆9的下端是装在机箱上的轴．凸轮8是由设定温度的旋钮(图中未画出)控制的，逆时针旋转时凸轮连杆上端右移，从而加大对弹簧7的拉力．
(1)为什么当冰箱内温度较高时压缩机能够自动开始工作，而在达到设定的低温后又自动停止工作？
(2)为什么用凸轮可以改变设定的温度？
解析：(1)冰箱内温度较高时，密封系统中的压强增大，盒体膨胀，膜盒3通过小柱体带动弹簧片4，使动触点5与静触点6接触，控制压缩机自动开始工作，而在达到设定的温度时弹簧带动弹簧片4将触点5、6断开，使压缩机停止工作．
(2)凸轮逆时针转动会加大连杆9对弹簧7的拉力，该拉力与弹性金属膜盒3共同控制弹簧片4的运动，而弹簧7上弹力的变化会改变设定的温度．
答案：见解析
1．(多选)为了保证汽车车轮在制动时不是完全刹死滑行，而是让车轮仍有一定的滚动，我们用一个自动检测车速的传感器来控制车轮的转动，其原理如图所示(铁质齿轮P与车轮同步转动，右端是一个绕有线圈的磁体)，下列说法正确的是( )
A．M是一个电流检测器
B．M是一个定值电阻
C．该传感器是把运动情况转化为电学物理量
D．该传感器是把运动情况转化为力学物理量
AC [当车轮带动齿轮转动时，线圈中会有电流，这是由于轮齿靠近线圈时被磁化，使磁场增强，轮齿离开线圈时磁场减弱，磁通量变化使线圈中产生了感应电流．将这个电流放大后去控制制动机构，可有效地防止车轮被制动抱死．所以，A，C两项正确．]
简单的光控和温控电路设计
求解传感器控制电路类问题的一般思路
(1)首先明确控制电路的工作原理；
(2)然后分清所应用的传感器及其特性；
(3)最后结合电路知识完成设计．
【例2】 城市街道的路灯用光敏电阻作为传感器控制路灯电路的开关，实现自动控制．光敏电阻的阻值随照射光的强弱而变化，作为简化模型，可以近似认为，照射光较强(如白天)时电阻几乎为0；照射光较弱(如黑天)时电阻接近于无穷大．利用光敏电阻作为传感器，借助电磁开关，可以实现路灯自动在白天关闭，黑天打开．电磁开关的内部结构如图所示.1、2两接线柱之间是励磁线圈，3、4两接线柱分别与弹簧片和触点连接．当励磁线圈中电流大于50 mA时，电磁铁吸合铁片，弹簧片和触点分离，3、4断开；电流小于50 mA时，3、4接通．励磁线圈中允许通过的最大电流为100 mA.
(1)利用以下器材设计一个自动控制路灯的电路，画出电路原理图．
光敏电阻R1，符号
灯泡L，额定功率40 W，额定电压36 V，符号
保护电阻R2，符号
电磁开关，符号
蓄电池E，电压36 V，内阻很小；开关S，导线若干．
(2)回答下列问题：
①如果励磁线圈的电阻为200 Ω，励磁线圈允许加的最大电压为________V，保护电阻R2的阻值范围是____________Ω.
②在有些应用电磁开关的场合，为了安全，往往需要在电磁铁吸合铁片时，接线柱3、4之间从断开变为接通．为此，电磁开关内部结构应如何改造？请结合本题中电磁开关内部结构图说明．
解析：(1)电路原理如图所示．
(2)①由题意知，最大电流Im＝100 mA，则
Um＝ImR＝100×10－3×200 V＝20 V
又E＝I(R2＋R)
因50 mA代入数据解得160 Ω≤R2<520 Ω.
②把触点从弹簧片右侧移到弹簧片左侧，保证当磁铁吸合铁片时，3、4之间接通；不吸合时，3、4之间断开．
答案：(1)见解析图 (2)①20 160～520 ②见解析
(1)分析工作原理时，要理解两个电路的连接情况，即明确控制电路和工作电路．
(2)明确温度传感器的原理，因温度变化，阻值变化，所以要注意结合闭合电路欧姆定律进行处理．
2．如图甲所示为在温度为10 ℃左右的环境中工作的某自动恒温箱原理简图，箱内的电阻R1＝20 kΩ、R2＝10 kΩ、R3＝40 kΩ，RT为热敏电阻，它的电阻随温度变化的图线如图乙所示，a、b端电压Uab≤0时，电压鉴别器会令开关S接触，恒温箱内的电热丝发热，使箱内温度升高；当a、b端电压Uab>0时，电压鉴别器会令开关S断开，停止加热，则恒温箱内的温度可保持在( )
甲 乙
A．10 ℃ B．20 ℃
C．30 ℃ D．45 ℃
C [由题可知Uab＝0是一个电压的临界点，对应着开关S的动作，而开关的动作对应着温度的上升或下降．由电路图可知，在R1、R2、R3给定的条件下，热敏电阻RT的阻值决定了Uab的正负．设电源负极的电势为零，则φa＝U，φb＝U，其中U为电源的路端电压，令φa＝φb，即Uab＝0，则可得＝，代入数据得RT＝20 kΩ，由题图乙得对应的温度为30 ℃，C正确．]
[课堂小结]
核 心 归 纳
知 识 脉 络
4个应用——洗衣机中的传感器、电冰箱中的传感器、家用报警器、传感器与人的器官.
1．下列器件是应用力传感器的是( )
A．鼠标器 B．火灾报警器
C．测温仪 D．电子秤
D [鼠标器中的传感器是红外线接收管，属于光传感器；火灾报警器中传感器是光电三极管，属于光传感器；测温仪用的是温度传感器；电子秤的敏感元件是应变片，是力传感器，D正确．]
2．压敏电阻的阻值随所受压力的增大而减小，有位同学利用压敏电阻设计了判断小车运动状态的装置，其工作原理如图(a)所示，将压敏电阻和一块挡板固定在绝缘小车上，中间放置一个绝缘重球．小车向右做直线运动过程中，电流表示数如图(b)所示，下列判断正确的是( )
(a) (b)
A．从t1到t2时间内，小车做匀速直线运动
B．从t1到t2时间内，小车做匀加速直线运动
C．从t2到t3时间内，小车做匀速直线运动
D．从t2到t3时间内，小车做匀加速直线运动
D [由题意知，压敏电阻中的电流随所受压力而变化，压力不变时，电流一定，压力变化时，电流变化，由牛顿第三定律，压敏电阻对重球也产生大小相同的压力．由题图(b)可知，在t2～t3时间内电流不变，表示压力不变，小车做匀加速运动，在t1～t2时间内电流增大，压力增大，小车做加速度增大的运动，故A、B、C均错误，D正确．]
3．如图所示是一种烟雾报警器的控制电路图，其原理简化如下：调节可变电阻R1使U23＝0.当有烟雾时，开始触发工作，其中Rg是光敏电阻．由此可知，要使开始工作，则应满足( )
A．φ2>φ3 B．φ2<φ3
C．φ2＝φ3 D．无法判断
A [规定电源负极的电势为零，则φ3＝保持不变．而φ2＝＝，当有烟雾时，光敏电阻Rg增大，φ2增大．所以当φ2>φ3时，控制电路开始工作．]
4．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，其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，问：
甲 乙
(1)为了使温度过高时报警铃响，c应接在________(选填“a”或“b”)点．
(2)若使启动报警的温度提高些，应将滑动变阻器滑片P向________(选填“左”或“右”)移动．
(3)如果在调试报警器达最低报警温度时，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，则造成工作电路实际不能工作的原因可能是
_______________________________________________________
______________________________________________________.
解析：(1)由图甲可知当温度升高时Rt的阻值减小，通过线圈的电流变大，电磁铁的磁场变强，对衔铁的引力变大，可与a点接触，欲使报警器报警，c应接在a点．
(2)若使启动报警的温度提高些，可使电路的相对电流减小一些，以使得热敏电阻Rt的阻值减小得更大一些，所以将滑动变阻器滑片P向左移动，增大滑动变阻器接入电路的阻值．
(3)在调试报警器达最低报警温度时，无论如何调节滑动变阻器滑片P都不能使报警器工作，可能是通过线圈的电流太小，电磁铁的磁场弱，对衔铁的引力较小，也可能是弹簧的弹力较大，电磁铁对衔铁的引力不能将衔铁吸引到和a接触的状态，还可能是乙图电源电压太低或继电器线圈匝数太少．
答案：(1)a (2)左 (3)乙图中的电源电压太低或继电器线圈匝数太少或弹簧劲度系数太大(任选一条)
课件53张PPT。第三章 传感器3.生活中的传感器
4．简单的光控和温控电路(选学)234传感器水位负载量水温布质洗涤粉脏污程度脱水最佳5过热及过电流制冷温度自动除霜温度6执行气敏可燃压电冲击7生物录像头眼睛化学8振动温度触觉耳朵灵敏准确过人910导通光敏切断11无光照黑纸电位器R1黑纸电位器有光照1213热敏热敏升高发光14√×√√×151617181920 传感器的应用2122232425262728 简单的光控和温控电路设计293031323334353637383940414243444546474849505152点击右图进入…Thank you for watching !课时分层作业(十五)
(时间：40分钟 分值：100分)
[基础达标练]
一、选择题(本题共6小题，每小题6分，共36分)
1．传感器的种类多种多样，其性能也各不相同，空调机在室内温度达到设定的温度后，会自动停止工作，空调机内使用的传感器是( )
A．生物传感器 B．红外传感器
C．温度传感器 D．压力传感器
C [空调机根据温度调节工作状态，所以内部使用了温度传感器，故C正确．]
2．有这样一只音乐茶杯，茶杯平放桌上时，无声无息，提起茶杯，茶杯边播放悦耳的音乐，边闪烁着五彩的光芒．当用书挡住底部时(不与底部接触)，音乐停止，音乐茶杯中所用的元件属于哪类传感器( )
A．超声波传感器 B．温度传感器
C．压力传感器 D．光电传感器
D [茶杯平放在桌上时和提起后用书挡住底部(不与底部接触)时都没有光照，说明音乐茶杯中所用的传感器与光照有关，而与压力无关，所以音乐茶杯中所用的元件属于光电传感器，答案选D.]
3．(多选)如图所示，用光敏电阻LDR和灯泡制成的一种简易水污染指示器，下列说法中正确的是( )
A．严重污染时，LDR是高电阻
B．轻度污染时，LDR是高电阻
C．无论污染程度如何，LDR的电阻不变，阻值大小由材料本身因素决定
D．该仪器的使用会因为白天和晚上受到影响
AD [严重污染时，透过污水照到LDR上的光线较少，LDR电阻较大，A对，B错；LDR由半导体材料制成，受光照影响，电阻会发生变化，C错；白天和晚上自然光的强弱不同，或多或少会影响LDR的电阻，D对．]
4．(多选)全自动洗衣机中的排水阀是由程序控制器控制其动作的，当进行排水和脱水工序时，控制铁芯1的线圈通电，使铁芯2运动，从而牵引排水阀的阀门排除污水(如图所示)．以下说法中正确的是( )
A．若输入的控制电流由a流入，由b流出，则铁芯2中A端为N极，B端为S极
B．若输入的控制电流由a流入，由b流出，则铁芯2中A端为S极，B端为N极
C．若a、b处输入交变电流，铁芯2不能被吸入线圈中
D．若a、b处输入交变电流，铁芯2仍能被吸入线圈中
AD [铁芯1被通电螺线管磁化后吸引铁芯2从而牵引排水阀的阀门打开排除污水，无论a、b处输入直流电还是交流电都是如此，故A、D正确，B、C错误．]
5．如图所示是自动调温式电熨斗，下列说法不正确的是( )
A．常温时上下触点是接触的
B．双金属片温度升高时，上金属片形变较大，双金属片将向下弯曲
C．原来温度控制在80 ℃断开电源，现要求60 ℃断开电源，应使调温旋钮下移一些
D．由熨烫丝绸衣物状态转化为熨烫棉麻衣物状态，应使调温旋钮下移一些
C [常温工作时，上下触点是接通的，当温度升高时，上层金属片形变大，向下弯曲，切断电源，切断温度要升高则应使调温旋钮下移一些，A、B、D对，C错．]
6．如图所示是会议室和宾馆房间的天花板上装有的火灾报警器的结构原理图，罩内装有发光二极管LED、光电三极管和不透明的挡板．平时光电三极管接收不到LED发出的光，呈现高电阻状态．发生火灾时，下列说法正确的是 ( )
A．进入罩内的烟雾遮挡了光线，使光电三极管电阻更大，检测电路检测出变化发出警报
B．光电三极管温度升高，电阻变小，检测电路检测出变化发出警报
C．进入罩内的烟雾对光有散射作用，部分光线照到光电三极管上，电阻变小，发出警报
D．以上说法均不正确
C [由火灾报警器的原理可知，发生火灾时烟雾进入罩内，使光发生散射，部分光线照到光电三极管上，电阻变小，与传感器相连的电路检测出这种变化，发出警报，C对．]
二、非选择题(14分)
7.用如图所示的装置可以测量汽车在水平路面上做匀加速直线运动的加速度．该装置是在矩形箱子的前、后壁上各安装一个由力敏电阻组成的压力传感器．用两根相同的轻弹簧夹着一个质量为2.0 kg的滑块，滑块可无摩擦滑动．两弹簧的另一端分别接在传感器a、b上，其压力大小可直接从传感器的液晶显示屏上读出．现将装置沿运动方向固定在汽车上，传感器b在前，传感器a在后．汽车静止时，传感器a、b的示数均为10 N．(取g＝10 m/s2)
(1)若传感器a的示数为14 N，b的示数为6.0 N，求此时汽车的加速度大小和方向．
(2)当汽车以怎样的加速度运动时，传感器a的示数为零？
解析：(1)如图所示，依题意，左侧弹簧对滑块向右的推力F1＝14 N，右侧弹簧对滑块向左的推力F2＝6.0 N.
滑块所受合力产生加速度a1，根据牛顿第二定律有F1－F2＝ma1，得a1＝＝ m/s2＝4.0 m/s2.a1与F1同方向，即向前(向右)．
(2)a传感器的读数恰为零，即左侧弹簧的弹力F1′＝0，因两弹簧相同，左弹簧伸长多少，右弹簧就缩短多少，所以右弹簧的弹力变为F2′＝20 N，滑块所受合力产生加速度，由牛顿第二定律得F合＝F2′＝ma2
解得a2＝＝－10 m/s2
负号表示方向向后(向左)．
答案：见解析
[能力提升练]
一、选择题(本题共4小题，每小题6分，共24分)
1．(多选)如图所示，电容式触摸屏的构造主要是在玻璃屏幕上镀一层透明的薄膜导体层，再在导体层外加上一块保护玻璃，电容式触摸屏在触摸屏四边均镀上狭长的电极，在导体层内形成一个低电压交流电场．在触摸屏幕时，由于人体是导体，手指与内部导体层间会形成一个特殊电容(耦合电容)，四边电极发出的电流会流向触点，而电流强弱与手指到电极的距离成正比，位于触摸屏后的控制器便会计算电流的比例及强弱，准确算出触摸点的位置．由以上信息可知( )
A．电容式触摸屏的两极板分别是导体层和手指
B．当用手触摸屏幕时，手指与屏的接触面积越大，电容越大
C．当用手触摸屏幕时，手指与屏的接触面积越大，电容越小
D．如果用戴了绝缘手套的手触摸屏幕，照样能引起触摸屏动作
AB [电容触摸屏在原理上把人体当成电容器元件的一个极板，把导体层当成另一个极板，故A正确；手指与屏的接触面积越大，即两个极板的正对面积越大，故电容越大，B正确，C错误；绝缘手套与屏幕不能形成一个电容器，故戴了绝缘手套的手触摸屏幕时没有反应，D错误．]
2．(多选)如图所示是家用电冰箱的压缩启动装置的电路．其中的运行绕组是电冰箱在工作时电动机定子，由于家用交流电是单相的，启动时必须依靠启动绕组的帮助才能产生旋转磁场．在启动绕组的支路中串联有一个PTC元件．这是一种以钛酸钡为主要材料的热敏电阻器，电流流过PTC元件，元件发热，它的电阻率随温度升高而发生显著变化，当电动机转起来正常以后，PTC元件温度较高，电阻很大，启动绕组电流很小，以下判断正确的是( )
A．电冰箱的电动机启动时比正常工作时耗电少
B．电冰箱的电动机正常工作时比启动时耗电少
C．电冰箱启动后，启动绕组功率不变，运行绕组功率是变化的
D．电冰箱启动后，启动绕组功率是变化的，运行绕组功率不变
BD [启动时，由于PTC元件温度低，电阻小，故耗电多，故A错误，B正确；启动后，随着PTC元件的温度升高，元件本身电阻增大，通过启动绕组的电流减小，故启动绕组的功率是变化的，而运行绕组电压不变，故功率不变，故C错误，D正确．]
3．如图为一种温度自动报警器的原理图，在水银温度计的顶端封入一段金属丝，以下说法正确的是( )
A．温度升高至74 ℃时，L1亮灯报警
B．温度升高至74 ℃时，L2亮灯报警
C．温度升高至78 ℃时，L1亮灯报警
D．温度升高至78 ℃时，L2亮灯报警
D [当温度低于78 ℃时，线圈中没有电流，此时仅灯L1亮；当温度升高到78 ℃时，线圈中有电流，磁铁吸引衔铁，灯L2被接通，所以灯L2亮报警；温度升高至74 ℃时，线圈中没有电流，只是灯L1亮．A、B、C均错误，D正确．]
4．某种位移传感器的工作原理如图(a)所示，物体M在导轨上平移时，带动滑动变阻器的滑片P一起平移，通过理想电压表的示数来反映物体M的位移x.已知电源电动势为E，内阻不计，滑动变阻器的总长为L，物体M以O为平衡位置做简谐运动(取向右为正方向)，振幅为，物体经过O时P恰好位于滑动变阻器的中点．若电压表的示数U随时间t的变化关系如图(b)所示，则在图示0～t1时间内，下列说法正确的是 ( )
(a) (b)
A．物体M的速度为正方向且不断增大
B．物体M的速度为负方向且不断减小
C．物体M的加速度为正方向且不断增大
D．物体M的加速度为负方向且不断减小
A [由0～t1时间内，电压表的示数U随时间t的变化关系可知，物体M的速度为正方向且不断增大，加速度为正方向且不断减小，选项A正确．]
二、非选择题(本题共2小题，共26分)
5．(10分)如图所示是热水器的恒温集成电路，R0是热敏电阻，温度较低时其阻值很大，温度较高时阻值很小．如果热水器中没有水或水温较高时，继电器会放开簧片，发热器断路，反之会吸住簧片接通发热器．如果热水器中没有水时，电路中BC部分就处于________(选填“断路”或“短路”)状态，则在电路图的虚线框内的门电路应是__________门，当温度较低时，门电路的输入端A是________(选填“高”或“低”)电势．
解析：热水器中没有水，BC部分相当于断路．热水器中没有水或水温较高时，继电器都能使发热器断路，故可判断虚线框内应是“与”门，当温度较低时，R0阻值较大，故门电路输入端A是高电势．
答案：断路 与 高
6．(16分)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．光控开关可采用光敏电阻来控制，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lx)．某光敏电阻RP在不同照度下的阻值如下表：
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，请在图中的坐标系中描绘出阻值随照度变化的曲线，并说明阻值随照度变化的特点．
(2)如图所示，当1、2两端所加电压上升至2 V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，要求当天色渐暗照度降低至1.0 lx时启动照明系统，在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)
提供的器材如下：
光敏电阻RP(符号，阻值见上表)；
直流电源E(电动势3 V，内阻不计)；
定值电阻：R1＝10 kΩ，R2＝20 kΩ，R3＝40 kΩ(限选其中之一并在图中标出)；
开关S及导线若干．
解析：(1)如图甲所示，光敏电阻的阻值随光照强度的增大非线性减小．
甲 乙
(2)电路原理图如图乙所示，根据串联电阻的正比分压关系，E＝3 V，当照度降低至1.0 lx时，由图线知，此时光敏电阻RP＝20 kΩ，URP＝2 V，串联电阻分压UR＝1 V，由＝＝2得R＝＝10 kΩ，故选定值电阻R1.
答案：见解析
