某科技小组开展设计烟感报警器的项目化学习活动。【明确要求】当监测到烟雾达到一定浓度时，警铃响起，喷淋系统开始工作，扑灭火苗，并制定如下验收表：控制电路电压工作要求10①当控制电路中的电流小于250mA时绿灯亮；②当控制电路电流大于或等于250mA时，警铃响起，喷淋系统开始工作【方案设计】

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1. 某科技小组开展设计烟感报警器的项目化学习活动。

【明确要求】当监测到烟雾达到一定浓度时，警铃响起，喷淋系统开始工作，扑灭火苗，并制定如下验收表：

控制电路电压 $\text{[math]}$

工作要求

①当控制电路中的电流小于250mA时绿灯亮；

②当控制电路电流大于或等于250mA时，警铃响起，喷淋系统开始工作

【方案设计】

(1) 经讨论设计如图甲电路图，但工作电路并未完成，请你补充完整。

(2) 当控制电路中的电流达到250mA时，警铃响起，喷淋系统开始工作，若不计电磁铁中线圈的阻值，则此时烟感开关的电阻应不超过多少欧？

(3) 烟感开关由光敏电阻制成，其阻值会随着光照强度（单位：勒克斯，符号 $\text{[math]}$ ）的变化而变化。现有两种不同的光敏电阻 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ ，其电阻变化与光照强度的关系如图乙所示，你认为选择哪种光敏电阻更合适？说明你的理由。

【考点】

欧姆定律及其应用; 电磁继电器的组成、原理和特点;

【答案】

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实践探究题普通

1. 以下是小江项目化学习小组设计的自动折叠伞控制系统。

【项目名称】设计自动折叠伞控制系统

【项目背景】同学们很喜欢到户外的学习园地中(如图甲)讨论问题。遇到下雨时，巨大的折叠伞打开操作困难。

【项目要求】当空气相对湿度达到一定程度时，工作电路中的电动机M转动，折叠伞展开。

【项目设计】根据要求设计如图乙的电路图。

(1) 【器材选择】电磁继电器(线圈电阻不计，当通过电磁继电器的电流达到0.03 安时，衔铁被吸下)、控制电压U₁为6伏、滑动变阻器R₁规格为“1安200欧”、灵敏电流表、电动机 M、湿敏电阻 $\text{[math]}$ 开关、导线等。

要满足上述项目要求，他们应该选择的湿敏电阻是下表中(选填字母)。

空气相对湿度/%	10	20	30\|	40	50\|	60	70	80	90\|	100
湿敏电阻A/Ω	92	90	86\|	80	72\|	56\|	42	30	20\|	13
湿敏电阻B/Ω	13\|	20\|	30\|	42	56\|	72\|	80	86\|	90	92

(2) 【项目调试】利用上述选择的器材，组装好电路后开始测试。将滑动变阻器的滑片移至阻值最大处时，闭合开关S₁ ，折叠伞不展开。若要使折叠伞在空气相对湿度达到80%时打开，则需要将滑动变阻器滑片P移至阻值多大处? (请通过计算说明)

(3) 【项目评价及反思】

评价指标	合格	待改进
指标一	伞可以自动展开	伞不能自动展开
指标二	开伞时的湿度可多档调节	开伞时的湿度不可调节

根据指标二，该装置被评为合格，请你结合上述信息和所学知识解释原因。

实践探究题困难

2. 棚内一天二氧化碳浓度变化很大，蔬菜最适宜的二氧化碳浓度一般为0.12%—0.18%，某小组设计一款二氧化碳自动补充装置，并制定了如下评价表。

评价指标	合格	不合格
指标一：CO₂浓度仪刻度	刻度均匀	刻度不均匀
指标二：大棚内CO₂浓度调节	浓度可多档调节	浓度不可调节

【设计产品】如图是项目组设计的二氧化碳自动补充装置原理模型图，右侧工作电路为二氧化碳供给装置，左侧为控制电路。其中电源电压U为12V，定值电阻R₀阻值为30Ω，R_x是气敏电阻，其阻值与二氧化碳浓度的关系如下表。二氧化碳浓度仪是由电流表改装成，并在电流表的表盘上标注对应的二氧化碳浓度盘上标注对应的二氧化碳浓度。

大棚中CO₂浓度/%	0	0.05	0.1	0.15	0.2	0.25	0.3
气敏电阻R_x的阻值/Ω	40	35	30	25	20	15	10

【工作原理】当电流大于等于0.3A时，衔铁被吸下，密封塞堵住杯口；当电流表示数小于等于0.24A时，衔铁被释放。

（1）气敏电阻阻值和二氧化碳浓度的关系是。

（2）调试产品：结合工作原理，请通过计算说明二氧化碳浓度是否符合要求。

（3）评价产品：根据指标二，该自动补充装置被评为不合格，请提出一种改进方法使指标达到合格。

实践探究题普通

3. 项目化学习小组设计了一个孵化器的恒温装置。图甲为热敏电阻R、滑动变阻器 $\text{[math]}$ (规格“1安，30欧”)和继电器等组成的恒温箱的简单温控电路。为继电器线圈供电的电池的电压为6伏，图中的“电源”是恒温加热箱的电源，继电器线圈的电阻忽略不计。当线圈中电流大于或等观于0.05安时，继电器的衔铁被吸合，图乙为热敏电阻的R-t图像。分析回答：

(1) 恒温箱的加热器应接在 (填“A'B”或“CD”) 端。

(2) 孵化小鸡时，恒温箱的温度设定为40℃，则滑动变阻器R₁接入电路的电阻为多大?

(3) 不同孵化时期所需要的孵化温度略有不同，通过改变滑动变阻器R₁的阻值来调节恒温箱设定的温度。当滑动变阻器R₁规格为“1安，30欧”时，请结合评价量表，判断该恒温装置调节功能等级并写出判断依据。。

评价指标	功能等级
恒温箱的温度调节	优秀	合格	不合格
恒温箱的温度调节	既可调高于40℃也可调低于40℃	只能调高于40℃或调低于40℃	不能调节

实践探究题困难