(2011全國初中應(yīng)用物理知識競賽初賽)用傳感器進(jìn)行自動控制時,常常要用到繼電器,某光敏電阻的阻值R與光強E的關(guān)系如下左圖所示。試用筆劃代替導(dǎo)線在右下圖中設(shè)計一個用光電敏電阻來控制路燈的實驗電路圖,要求:光暗時燈亮,光亮?xí)r燈熄,可供選擇的儀器如下:光敏電阻、小燈泡、學(xué)生電源、繼電器、滑動變阻器、開關(guān)、導(dǎo)線等。



【解析】由題目給出的光敏電阻的阻值R與光強E的關(guān)系圖像可知,光暗時電阻大,光亮?xí)r電阻小?蓪⒐饷綦娮、保護(hù)電阻、電源及開關(guān)串聯(lián)后與繼電器中的電磁鐵線圈a、b連接,構(gòu)成閉合電路。由于光暗時電阻大,可將路燈電路的c段與繼電器的動觸點連接,d端與繼電器的上面靜觸點連接,這時路燈亮。光亮?xí)r,光敏電阻阻值小,電磁鐵中電流大,磁性強,吸引動觸點向下,路燈電路斷開。

【答案】用光電敏電阻來控制路燈的實驗電路圖如圖2-J所示。

【名師點評】此題以自動控制路燈電路設(shè)計切入,考查繼電器原理、電路連接、光敏電阻的阻值R與光強E的關(guān)系圖像的分析、歐姆定律等知識點。


練習(xí)冊系列答案
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(2007上海初中物理知識競賽復(fù)賽題)修理家用電器時需要一只4.75kΩ的電阻,但手頭只有l(wèi)0kΩ、8kΩ、500Ω、300Ω的電阻各兩個。請從現(xiàn)有的電阻中選擇若干電阻得到最接近所需要的電阻值。在右方虛線框中畫出電路圖,并標(biāo)明個電阻的阻值。得到的電阻阻值為       

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(2013全國初中應(yīng)用物理知識競賽預(yù)賽題)圖l8是測定小燈泡額定功率的實物連接圖,其中電源是三節(jié)新的干電池,燈泡的額定電壓是3.8V,其燈絲電阻約為l0Ω,滑動變阻器上標(biāo)有“l(fā)0Ω lA”的字樣。

(1)請你用筆畫線代替導(dǎo)線將電路中未連接的部分連好,使它成為完整的實驗電路。

(2)小剛合理地連接好電路,并按正確的順序操作,但閉合開關(guān)后燈不亮,聰明的小剛猜想: A.可能是燈絲斷了

B.可能是電流表斷路

C.可能是小燈泡短路

D.可能是滑動變阻器斷路

猜想

電流表示數(shù)/A

電壓表示數(shù)/V

如果A成立

如果D成立

請你借助圖中的電流表和電壓表驗證小剛的猜想,將電流表、電壓表的示數(shù)填人上表。

(3)假如電壓表0—15V量程已損壞,小剛?cè)韵霚y出小燈泡的額定功率,請你將小剛設(shè)計的電路圖畫在右邊的方框內(nèi)。

(4)按小剛新設(shè)計的電路圖調(diào)節(jié)滑動變阻器,使電壓表示數(shù)達(dá)到 V時,小燈泡就正常發(fā)光.此時電流表示數(shù)如圖l9所示,則小燈泡的額定功率是 W。

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(2006重慶初中物理競賽題)對通電螺旋管的認(rèn)識,正確的是(  )

A.它周圍的磁場與蹄形磁鐵相似     B.它的磁場方向與電流方向無關(guān)

C.在它中間加上鐵芯,磁場會增強   D.它的磁場強弱與電流大小無關(guān)

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(2008全國初中應(yīng)用物理知識競賽題)圖6所示為種環(huán)保型手電筒,筒內(nèi)沒有電池。使用時,只要來回?fù)u晃手電筒,使永磁體在手電筒中的兩個橡膠墊之間來回運動,燈泡就能發(fā)光。而且來回?fù)u晃的越快,燈泡越亮。這種手電筒能發(fā)電的依據(jù)是__________原理,這個原理是英國科學(xué)家_______發(fā)現(xiàn)的。

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(2008全國初中應(yīng)用物理知識競賽復(fù)賽)小明利用實驗室的電磁繼電器、熱敏電阻R1、可變電阻器R2等器件設(shè)計了一個恒溫箱控制電路,如圖1所示。其中“交流電源”是恒溫箱加熱器的電源(加熱器在恒溫箱內(nèi),圖中未畫出);R1處于恒溫箱內(nèi),圖2是小明通過實驗測得的R1的阻值隨溫度變化的關(guān)系曲線;電磁繼電器的電源兩端電壓U = 6 V,電磁繼電器線圈的電阻可不計,通過實驗測得當(dāng)電流為30mA時,電磁繼電器的銜鐵被吸合。

(1).請簡述此恒溫箱的工作過程。

(2).為什么恒溫箱的加熱器應(yīng)該接在A、B端,而不能接在C、D端?

(3).如果要使恒溫箱內(nèi)預(yù)設(shè)的溫度可調(diào)節(jié)范圍是90℃~150℃,可供選擇的可變電阻器R2的電阻值有如下的幾種:

A.0~100Ω B.0~200Ω C.0~1000Ω D.0~1500Ω

請問應(yīng)選擇哪一個可變電阻器?為什么?

(4).小明設(shè)計的這個控制電路,使用起來有何不足之處?請你提出一種解決的方案。

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圖2所示的用電器中,工作時主要將電能轉(zhuǎn)化為機械能的是

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利用太陽能電池在太陽光照射下發(fā)電叫光伏發(fā)電。安陽市啟動了“光伏工程”示范項目,在某中學(xué)的教學(xué)樓頂安裝了總功率為20kW的光伏發(fā)電系統(tǒng)。

(1)光伏發(fā)電系統(tǒng)發(fā)電時,_____能轉(zhuǎn)化為_____能。

(2)一天的有效光照時間按8h計算,該光伏發(fā)電系統(tǒng)一天共發(fā)電多少千瓦時?

(3)該光伏發(fā)電系統(tǒng)一天的發(fā)電量,如果由熱電轉(zhuǎn)換效率為30%的熱電廠來完成,需要燃燒多少千克煤?(煤的熱值q煤=3.0×107J / kg )

(4)請寫出一條光伏發(fā)電的優(yōu)點。

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(2009年全國初中應(yīng)用物理知識競賽)圖1所示為一種太陽能照明燈,太陽能電池板供1只“220 V 40W”的電子節(jié)能燈工作。若太陽能電池板接收太陽能的有效面積為0.3 m2,地球上該處與太陽光垂直的表面接收的太陽輻射能約為7.2 ×104J/(min·m2),太陽光照一天,恰好可供電子節(jié)能燈工作10 h。假設(shè)太陽光一直垂直照射太陽能電池板,且不考慮天氣影響,每天以8 h計算。求:

(1).太陽能照明燈利用太陽能的效率大約是多少?

(2).若200 W的白熾燈與這種40 W的電子節(jié)能燈的發(fā)光效果相當(dāng)。請你根據(jù)下表中數(shù)據(jù)計算說明:按目前價格使用這種太陽能照明燈與使用這種白熾燈相比在經(jīng)濟上是否有優(yōu)勢?(燈每天工作10 h,一年按365天計算)

額定電壓/V

額定功率/W

平均壽命

每只售價/元

每度電費/元

白熾燈

220

200

1000小時

2.0

0.5

電子節(jié)能燈

220

40

8000小時

20

太陽能電池板

20年

1500

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