1. 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 (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

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

【考点】
电磁继电器的组成、原理和特点;
【答案】

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1. 某学习小组开展“自制豆芽机”项目化学习活动,主要包括产品设计、功能调试、评价改进三个环节。

【产品设计】图甲是小组成员完成的设计草图,装置包括发育盘、淋水系统和加热装置等。豆芽机的盖上开孔,发育盘上有沥水孔,淋水系统由水泵驱动,豆芽机中的水可通过内部管道和沥水孔按箭头方向流动,使用时可通过调节水流大小控制发育盘中的积水量。加热装置内部电路如图乙所示,其中R0是定值电阻,R1为电热丝(用于加热),Rx为热敏电阻;

【功能调试】小组成员购置了相关配件进行产品制作与调试;配件的具体参数如下:控制电路电源电压U为3伏,R0为25欧,R1为440欧,Rx的阻值与温度的关系如图丙所示。电磁铁衔铁在电流大于等于60mA时吸合,工作电路接通,电热丝R1开始加热;在电流小于等于30mA时衔铁断开,停止加热;

【评价改进】小希设计了评价量规(部分指标如下表),并以此作为豆芽机评价改进的依据;

评价指标

作品等级

优秀

合格

待改进

氧气提供

能够提供充足的氧气不会出现缺氧情况

能够提供充足氧气偶尔出现缺氧情况

不能提供充足氧气经常出现缺氧情况

温度控制

能实现自动控温并能提供适宜的温度

能实现自动控温但温度过高或过低

不能自动控温

(1)根据评价量规,该小组设计的豆芽机“氧气提供”指标被评定为优秀,结合设计草图写出判断的依据(列举一例);

(2)小希查阅资料发现绿豆萌发的适宜温度范围是20℃~26℃,结合数据对小组设计的豆芽机的“温度控制”指标进行评定;(只需写出最低温的计算过程)

(3)经了解,适宜黄豆发芽的温度略高于绿豆的温度,若继续用此款豆芽机进行黄豆芽的培育,需要对加热装置进行改进,下列方法可行的是

A.增加线圈匝数                    B.增大U                    C.增大R0                    D.减小R1

实践探究题 困难
3. 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弱。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:6V,报警电流:≥250mA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,光敏电阻的阻值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U恒为6V,滑动变阻器规格为‘2A50Ω”,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象应为 

(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200mA时,报警器就开始工作,此时滑动变阻器的阻值 (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>250mA),应调节滑动变阻器连入电路的阻值为多少?
(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,其中可行的是 ____。 A. 增大滑动变阻器的阻值 B. 增大电源电压 C. 增大线圈和衔铁之间的距离 D. 增加线圈匝数
实践探究题 困难