学习了电学知识后,某科学兴趣小组开展制作烟雾报警器的项目化学习。
[项目名称]制作烟雾报警器。
[相关资料]烟雾报警器内部由发射电路和接收电路组成(如图甲所示)。发射电路发射的红外光源会被外界烟尘粒子散射,烟的浓度越大,接收电路接收到的光强度越强。接收电路能够将光信号转化为电信号,最后转化成报警信号。
[项目任务]小组同学讨论后,确定烟雾报警器的要求如下:
供电电源:6伏
报警电流:≥250毫安
功能:当环境中的烟雾浓度升高至一定值时,立刻报警鸣叫。
[方案设计]小组同学讨论后,利用光敏电阻对烟雾报警器的接收电路部分进行设计,如图乙所示,其中,光敏电阻的大小会随着接收到的红外光束的强弱发生变化。

(1)[器材选择]根据上述要求,该兴趣小组的同学从实验室选择所需器材,其中,电源电压U1恒为6伏,滑动变阻器规格为“2安50欧”,要想实现烟雾报警器的功能,他们选择的光敏电阻Rx的阻值大小随光照强度变化的图像应为如图丙 BB。

(2)[项目调试]该组同学组装好电路后开始测试,闭合开关S,发现当通过线圈的电流为200毫安时,报警器就开始工作,此时滑动变阻器的阻值Rp=15欧(线圈电阻不计)。在光照强度不变的情况下,为了符合制作要求(即报警电流≥250毫安),应调节滑动变阻器连入电路的阻值为多大?(写出具体的计算过程)
(3)[项目评价与反思]为了提高该烟雾报警器的灵敏度(即在烟雾更少条件下就能报警),该组同学提出以下几种方法,其中正确的是 ACEACE。
A.增大电源电压
B.更换阻值较小的保护电阻
C.增加线圈匝数
D.增大线圈和衔铁之间的距离
E.更换阻值更小的线圈
【考点】电磁继电器的特点和应用;欧姆定律.
【答案】B;ACE
【解答】
【点评】
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发布:2024/6/27 10:35:59组卷:208引用:2难度:0.5
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1.如图是小宁设计的汽车尾气中CO排放量的检测电路。当CO浓度高于某一设定值时,电铃发声报警。图中气敏电阻R1阻值随CO浓度的增大而减小。
(1)根据小宁的设计,电铃应该接在 。(填“AC之间”或“BD之间”)
(2)用久后,电源电压U会减小,报警时CO最小浓度比设定值 。(填“高”或“低”)
(3)为使该检测电路在CO浓度更低时报警,可将R2的滑片向 。(填“上移”或“下移”)发布:2024/12/28 13:0:2组卷:98引用:2难度:0.5 -
2.如图甲所示是某兴趣小组设计的家庭燃气报警器电路示意图,其中电源电压保持恒定,R1是由气敏材料制成的传感器,其阻值与燃气(主要成分为甲烷)的浓度的关系如下表:R2为滑动变阻器通过移动滑片P的位置来设定燃气报警值:两个小灯泡的额定功率均为6W均能正常工作,该报警器初始设置在3%的燃气浓度报警,此时电流表的读数为0.3A,电磁铁A恰好能将衔铁B吸下(电磁铁线圈阻值忽略不计)
R1阻值与天然气的关系燃气浓度 传感器阻值Ω 0% 55 2% 33 4% 23 6% 20
(2)该报警器初始设置在3%的燃气浓度报警,测试时,报警器传感器始终处于3%的燃气中,闭合开关S,滑动变阻器滑片P从一端移到另一端,测得电压表示数U与电流表示数的关系如图乙所示,则该报警器在待机时(燃气浓度为0%)消耗的总电功率为多少?
(3)若想让上述报警器在燃气浓度达到2%时就报警,那么该如何调节滑动变阻器,并请简述其中的科学原理。发布:2024/12/28 13:0:2组卷:30引用:2难度:0.5 -
3.如图甲为太阳能路灯的原理图。白天光线强时,太阳能电池板为蓄电池充电,夜晚光线弱时,蓄电池为电灯供电。电路中的R为光敏电阻,其电阻大小与光照强度关系如图乙所示。下列说法正确的是( )
发布:2024/12/28 13:0:2组卷:46引用:3难度:0.5