【创新设计】-高中物理3.4利用传感器制作自控装置每课一练习粤教版选修3-2
（时长：60 分钟）
知识点1 发光二极管
1.（双选）如图3-4-10所示，这是一个逻辑电平检测电路。A接被测点。
（））。
图 3-4-10
A.A为低电平，LED亮
B.A为高电平，LED亮
C.A为低电平，LED不发光
D.A为高电平，LED不发光
分析：当A为低电平，Y为高电平时，LED电压较小，不发光；当A为高电平，Y为低电平时，LED电压较大，发光，所以B、C正确。
答案：公元前
2.（单选）下列关于发光二极管的表述哪一项是正确的？
A.发光二极管可以发光但是不具备单向导电性。
B.发光二极管能直接把光能转化为电能
C.发光二极管只要在其两端加上正向电压，就能发光。
D.发光二极管只有在施加正向电压时才能发光。
分析：发光二极管和普通二极管一样，具有单向导电性，是由半导体材料制成的，只有两端加上正向电压才能处于导通状态，发光，但并不一定会发光，必须达到一定的电压值，它能直接把电能转化为光能。
答案D
3、（双选）图3-4-11所示电路中留学之路，电源电动势为E，内阻为r，Rt为负温度系数热敏电阻，R为光敏电阻。接通开关后，小灯泡L正常点亮。由于环境条件（光线或温度）的变化，发现小灯泡亮度变暗。小灯泡变暗的原因可能有
（））。
图 3-4-11
A.温度不变，光照增加 B.温度升高，光照不变
C.温度下降，光照增加 D.温度上升，光照减少
分析：从题中图可知，当光敏电阻阻值减小或者热敏电阻阻值增大时，小灯泡L都会变暗，结合光敏电阻的特性可知，选项A正确，选项B错误；若光敏电阻阻值减小，热敏电阻阻值增大，小灯泡L也会变暗，选项C正确；若热敏电阻阻值减小，光敏电阻阻值增大，小灯泡L会变亮，选项D错误。
答案：AC
知识点2 自动控制电路分析与设计
4、（单选） 一个小型电磁继电器，其中L为带铁芯的线圈，P为能绕O点旋转的铁片，K为弹簧，S为一对触点，A、B、C、D为四个接线端子。电磁继电器与传感器配合，实现自动控制的要求如图3-4-12所示。它的工作方式是（）。
图 3-4-12
A.A、B接信号电压，C、D串联接受控电路
B. A、B接信号电压，C、D并联接受控电路
C.C、D接信号电压，A、B串联接受控电路
D.C、D接信号电压，A、B并联接受控电路
分析：A、B接的是电磁继电器的线圈，所以A、B应该接信号电压。线圈电流随信号电压的变化而变化，使电磁继电器吸合或释放，从而使得C、D接通或断开，起到控制作用。因此，正确答案为A。
答案 A
5、（单选）位移传感器的工作原理如图3-4-13所示。当物体M在导轨上做水平运动时，带动滑动变阻器的金属滑杆P，电压表显示的数据就反映物体位移的大小x。设电压表为理想电压表，则下列说法正确的是（）。
图 3-4-13
A.当物体M移动时高中物理灯泡断开的原因，电源中的电流将发生变化
B.当物体M移动时高中物理灯泡断开的原因，电压表的读数会发生变化
C.当物体M静止时，电路中没有电流
D. 当物体M不动时，电压表无读数。
分析：电压表不分流电流，所以触点的移动不会改变电路的总电阻，也不会改变电路中的总电流。因此，A是错误的。电压表测量的是触点P与左边电阻之间的电压，所以读数是随着物体M的移动，也就是随着触点的移动而变化的。因此，B是正确的，C和D是错误的。
答案 B
6、图3-4-14所示为一个路灯控制装置，RG为光敏电阻，当光照到RG上时，RG变小。白天继电器J两端电压是大还是小？应如何调节R1，才能使路灯比平时早点亮？
图 3-4-14
分析：由题意可知，按照逻辑分析的方法，引起电路状态变化的原因是光照在光敏电阻RG上的光的强度。白天，光照强，RG的阻值较小，R1两端电压U1＝eqf(ER1,RG＋R1)较大，即A点电位为高，则Y端为低电平，继电器两端电压较小，不工作，路灯不亮。而晚上的情况则刚好相反。因此，白天，继电器J两端电压较小。如果要让路灯早点亮，首先要明确继电器动作电压UJ一定，Y端电平一定，A端电平一定，那么R1两端电压U1一定，因为U1＝eqf(ER1,RG＋R1)＝eqf(E,f(RG,R1)＋1)，所以可知，如果要让路灯早点亮，环境光还很强，RG很小，为保证U1不变，必须调节R1使其变小。
答案较小。调整R1使其较小。
7. 已知光敏电阻的阻值随着入射光的增加而减小。请利用图3-4-15所示的设备设计一个自动路灯控制电路。
图 3-4-15
分析电路如图所示
其控制过程为：有光照时，光电流通过放大器输出较大的电流，驱动电磁继电器使两触点闭合、断开。无光照时，光电流减小，放大器输出电流减小，电磁继电器释放衔铁，使两触点闭合，控制路灯电路接通，路灯开始工作。
看分析找答案
8、（单选） （北京海淀仿真）角速度计可以测量飞机、航天器、潜艇的角速度，其结构如图3-4-16所示。当系统绕轴OO'旋转时，元件A发生位移，输出相应的电压信号，成为飞机、卫星等制导系统的信息源。已知A的质量为m，弹簧常数为k，自然长度为l，电源电动势为E，内阻可忽略不计。滑动变阻器的总长度也为l，阻值均匀分布。当系统静止时，滑块P在点B。当系统以角速度旋转时
A.电路中电流随角速度的增加而增大。
