資源簡介

實驗十七　利用傳感器制作簡單的自動控制裝置
1.門窗防盜報警裝置具有自動提示報警的功能．在睡覺前連接好電路，啟動防盜報警裝置．當門窗緊閉時，蜂鳴器不響，指示燈亮；當門窗被打開時，蜂鳴器發出聲音報警，指示燈滅．
2．光控路燈根據光照的變化自動開啟或關閉．即在天色暗到一定程度時讓路燈自動開啟，而在天明時自動關閉．
實驗一　門窗防盜報警裝置
1．實驗電路圖
2．實驗步驟
(1)連接電路前，要先判斷一下干簧管是否可以正常工作．用磁體直接靠近干簧管，觀察簧片能否正常工作．
(2)確定各元件可以正常工作后，按照電路圖連接電路．
(3)接通電源后，將磁體靠近和離開干簧管，分別觀察實驗現象．
3．注意事項
(1)檢查干簧管的簧片是否能正常開合．
(2)確定各元件可以正常工作后．按照設計的電路圖連接電路．連接發光二極管時要注意將其正、負極與電源正、負極對應連接．
實驗二　光控開關
1．實驗電路圖
2．實驗步驟
(1)按照電路圖連接電路，檢查無誤后，接通電源．
(2)讓光敏電阻RG受到白天較強的自然光照射，調節電阻R1使發光二極管LED或小燈泡L剛好不發光．
(3)遮擋RG，當光照減弱到某種程度時，就會看到發光二極管LED或小燈泡L發光．
(4)讓光照加強，當光照強到某種程度時，則發光二極管LED或小燈泡L熄滅．
3．注意事項
(1)安裝前，對實驗器材進行測試，確保各元件性能良好后，再進行安裝．
(2)光控開關實驗中，二極管連入電路的極性不能反接．
(3)如果實驗現象不明顯，可用手電筒加強光照，或遮蓋光敏電阻，再進行觀察．
考點一　教材原型實驗
例 1 如
圖所示是具有自動報警功能的防盜門，它利用干簧管作為傳感器，繼電器(虛線方框部分)作為執行裝置．下列說法不正確的是(　　)
A．當門緊閉時，磁體M處在干簧管SA里面，開關c與b接通
B．當門緊閉時，磁體M處在干簧管SA里面，開關c與a接通
C．當門被推開時，磁體M離開干簧管SA，繼電器被斷電，開關c與b接通
D．當門被推開時，磁體M離開干簧管SA，開關c與b接通，蜂鳴器H發聲報警
例 2 光控路燈可以根據光照的變化自動開啟或關閉，如圖所示是利用光敏電阻和晶體三極管制作的光控開關的原理電路圖．當天色逐漸變暗時，LED燈自動點亮，下列說法正確的是(　　)
A．光敏電阻RG逐漸變小
B．光敏電阻RG的電壓變小
C．晶體三極管被斷開
D．如果想要在更暗的時候LED燈被點亮，應將R1調大一點
例 3 傳感器擔負著信息采集的任務，在自動控制中發揮著重要作用，傳感器能夠將感受到的物理量(如溫度、光、聲等)轉換成便于測量的量(電學量)，例如熱敏傳感器．某熱敏電阻RT阻值隨溫度變化的圖線如圖甲所示，圖乙是由該熱敏電阻RT作為傳感器制作的簡單自動報警器線路圖．問：
　
(1)為了使溫度過高時報警器響鈴，c應接在________(選填“a”或“b”)處．
(2)若要使啟動報警的溫度降低些，應將滑動變阻器的滑片P向________(選填“左”或“右”)移動．
(3)如果在調試報警器報警溫度時，發現將報警器放在預定的報警溫度的環境時，報警器一直報警，無論如何調節滑動變阻器的滑片P，報警器都一直報警，可能的原因和解決的辦法是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________.
例 4 為了節能環保，一些公共場所使用光控開關控制照明系統．光控開關可采用光敏電阻來控制，光敏電阻是阻值隨著光的照度而發生變化的元件(照度可以反映光的強弱，光越強，照度越大，照度單位為lx)．
(1)某光敏電阻R在不同照度下的阻值如下表，根據表中已知數據，在如圖甲的坐標系中描繪出了阻值隨照度變化的曲線．由圖像可求出照度為0.6 lx時的電阻約為________ kΩ.
照度/lx 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2
電阻/kΩ 5.8 3.7 2.3 2.0 1.8
(2)如圖乙，是街道路燈自動控制設計電路，利用直流電源為電磁鐵供電，利用照明電源為路燈供電．為達到天亮燈熄、天暗燈亮的效果，路燈應接在________(填“AB”或“BC”)之間．
(3)用多用電表“×10 Ω”擋，按正確步驟測量圖乙中電磁鐵線圈電阻時，指針示數如圖丙，則線圈的電阻為________ Ω；已知當線圈中的電流大于或等于2 mA時，繼電器的銜鐵將被吸合，圖乙中直流電源的電動勢E＝6 V，內阻忽略不計，滑動變阻器有兩種規格可供選擇：R1(0～200 Ω，1 A)、R2(0～2 000 Ω，0.1 A)．要求天色漸暗照度降低至1.0 lx時點亮路燈，滑動變阻器應選擇________(填“R1”或“R2”)．為使天色更暗時才點亮路燈，應適當將滑動變阻器的滑片向________(填“左”或“右”)端移動．
考點二　探索創新實驗
例 5 [2023·湖南卷]某探究小組利用半導體薄膜壓力傳感器等元件設計了一個測量微小壓力的裝置，其電路如圖(a)所示，R1、R2、R3為電阻箱，RF為半導體薄膜壓力傳感器，C、D間連接電壓傳感器(內阻無窮大)．
(1)先用歐姆表“×100”擋粗測RF的阻值，示數如圖(b)所示，對應的讀數是________ Ω；
(2)適當調節R1、R2、R3，使電壓傳感器示數為0，此時，RF的阻值為________(用R1、R2、R3表示)；
(3)依次將0.5 g的標準砝碼加載到壓力傳感器上(壓力傳感器上所受壓力大小等于砝碼重力大小)，讀出電壓傳感器示數U，所測數據如下表所示：
次數 1 2 3 4 5 6
砝碼質量m/g 0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5
電壓U/mV 0 57 115 168 220 280
根據表中數據在圖(c)上描點，繪制U-m關系圖線；
(4)完成前面三步的實驗工作后，該測量微小壓力的裝置即可投入使用．在半導體薄膜壓力傳感器上施加微小壓力F0，電壓傳感器示數為200 mV，則F0大小是________ N(重力加速度取9.8 m/s2，保留2位有效數字)；
(5)若在步驟(4)中換用非理想毫伏表測量C、D間電壓，在半導體薄膜壓力傳感器上施加微小壓力F1，此時非理想毫伏表讀數為200 mV，則F1________F0(填“>”“＝”或“<”)．
例 6 某科技興趣小組對具有自動加水功能的家用電熱壺的原理十分感興趣，于是自行設計了一個簡化的裝置示意圖和電路圖，如圖1所示．該裝置可以實現在壺中的水量不足時自動加水，而在達到“預設水量”時，又能夠自動停止加水的目的．底座可以承受水壺和水的全部重量，底座壓在一個以O點為固定轉軸的L形杠桿上．杠桿ABO段水平，另一端與壓力傳感器R1接觸，R1的阻值與壓力F之間的關系圖像如圖2所示．當“控制電路”的輸入端電壓大于等于1 V時，能控制水泵的電機開始工作，將水抽到水壺中．已知電源的電動勢為6 V，內阻為1 Ω，R2為電阻箱(0～99.9 Ω)，水壺中沒有水時，水壺和底座的總質量為0.5 kg，重力加速度g取10 m/s2，“控制電路”輸入端中的電流十分微弱，可以忽略，杠桿絕緣且質量不計，不考慮加水時水流的沖擊力．回答下列問題：
(1)水龍頭往水壺加水的過程中，R1的阻值逐漸________，R2兩端的電壓逐漸________(均選填“增大”或“減小”)；為了實現上述功能，“控制電路”的輸入端應該并聯在電路的________端點(選填“a、b”或“c、d”)．
(2)該小組的同學調節底座與杠桿的接觸位置B，使圖中OA的長度為OB長度的2倍，并要求“預設水量”為1 L(對應的水的質量為1 kg)．已知電阻R1受到的壓力F＝·FB，其中FB為杠桿上B點受到的壓力，則應將R2調節為________ Ω，此時R2兩端的電壓為________ V．
[解題心得]　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
實驗十七　利用傳感器制作簡單的自動控制裝置
關鍵能力·分層突破
考點一
例1　解析：當門緊閉時，磁體處在干簧管里面，繼電器接通，開關c與a接通，LED燈亮，當門被推開時，磁體離開干簧管，繼電器斷電，開關c與b接通，LED燈不亮，蜂鳴器H發聲報警，選項B、C、D正確，A錯誤．
答案：A
例2　解析：由光敏電阻的特性可知，光照越暗，電阻越大，所以光敏電阻的分壓就越大，這時晶體三極管被導通，想要在更暗的時候接通LED燈的開關，這時光敏電阻就要更大，R1電阻也必須變大，選項D正確．
答案：D
例3　解析：(1)由題圖甲可知，熱敏電阻RT在溫度升高時阻值變小，電路中電流變大，電磁鐵磁性增強，把右側銜鐵吸引過來，與a接觸，故c應接在a處．
(2)若要使啟動報警的溫度降低些，熱敏電阻的阻值增大，滑動變阻器的滑片P向右移動．
(3)在預定的報警溫度的環境時該熱敏電阻RT和滑動變阻器的總電阻之和過小，電流過大，可以換一個阻值大一點的滑動變阻器．
答案：(1)a　(2)右　(3)在預定的報警溫度的環境時該熱敏電阻RT和滑動變阻器的總電阻之和過小，可以換一個阻值大一點的滑動變阻器
例4　解析：(1)從圖像上可以看出當照度為0.6 lx時的電阻約為2.7 kΩ(2.6 kΩ～2.8 kΩ )．
(2)當天亮時，光敏電阻的阻值變小，所以回路中電流增大，則銜鐵被吸下來，此次觸片和下方接觸，此時燈泡應該熄滅，說明燈泡接在了AB上．
(3)根據歐姆表的讀數規則，所以電阻值為R＝14×10 Ω＝140 Ω，回路中的電流為2 mA時回路中需要的電阻Rx＝＝ Ω＝3 000 Ω，所以選擇滑動變阻器R2比較合理．若要求天色漸暗照度降低至1.0 lx時點亮路燈，則天色更暗時光敏電阻更大，要先保證回路中的電流2 mA不變，則應減小滑動變阻器的阻值，即向左滑動滑動變阻器．
答案：(1)2.7 kΩ(2.6 kΩ～2.8 kΩ )　(2)AB　(3)140 Ω　R2　左
考點二
例5　解析：(1)歐姆表讀數為10×100 Ω＝1 000 Ω
(2)當電壓傳感器讀數為零時，CD兩點電勢相等，即UCB＝UDB，即RF＝R3，解得RF＝
(3)繪出U-m圖像如圖
(4)由圖像可知，當電壓傳感器的讀數為200 mV時，所放物體質量為1.75 g，則
F0＝mg＝1.75×10－3×9.8 N＝1.7×10－2 N
(5)可將CD以外的電路等效為新的電源，電動勢E′，內阻r′，CD兩點電壓看做路端電壓，因為換用非理想電壓傳感器時內阻不是無窮大，此時電壓傳感器讀數U′＝，當讀數為U′＝200 mV時，實際CD間斷路(接理想電壓傳感器時)時的電壓等于E′大于200 mV，則此時壓力傳感器的讀數F1>F0.
答案：(1)1 000(1 000.0)　(2)　(3)見解析　(4)1.7×10－2　(5)>
例6　解析：(1)加水的過程中，壓力F變大，由題圖2知，R1的阻值逐漸減小；則電路總電阻逐漸減小，根據閉合電路歐姆定律可知，電路電流逐漸增大，則R2兩端的電壓逐漸增大；為了在水量達到“預設水量”時電機停止工作，要使“控制電路”輸入端電壓隨水量的增加而減小，則“控制電路”輸入端應該連接電路的a、b端點．
(2)達到“預設水量”1 L時，水壺和水的總重力為G＝(m水＋m0)g＝(1＋0.5)×10 N＝15 N
壓力傳感器R1上的壓力為F＝·FB＝×15 N＝7.5 N，由圖2讀得R1的阻值為5.0 Ω，由題意知到“預設水量”時R1的電壓應為1 V，通過R1的電流應為I1＝ A＝0.2 A，則R2的阻值應為R2＝－R1－r＝ Ω－5.0 Ω－1.0 Ω＝24.0 Ω，此時R2兩端的電壓為U2＝I1R2＝0.2×24.0 V＝4.8 V.
答案：(1)減小　增大　a、b　(2)24.0　4.8(共34張PPT)
實驗十七　利用傳感器制作簡單
的自動控制裝置

素養目標
1.門窗防盜報警裝置具有自動提示報警的功能．在睡覺前連接好電路，啟動防盜報警裝置．當門窗緊閉時，蜂鳴器不響，指示燈亮；當門窗被打開時，蜂鳴器發出聲音報警，指示燈滅．
2．光控路燈根據光照的變化自動開啟或關閉．即在天色暗到一定程度時讓路燈自動開啟，而在天明時自動關閉．
必備知識·自主落實
關鍵能力·分層突破
必備知識·自主落實
實驗一　門窗防盜報警裝置
1．實驗電路圖
2．實驗步驟
(1)連接電路前，要先判斷一下干簧管是否可以正常工作．用磁體直接靠近干簧管，觀察簧片能否正常工作．
(2)確定各元件可以正常工作后，按照電路圖連接電路．
(3)接通電源后，將磁體靠近和離開干簧管，分別觀察實驗現象．
3．注意事項
(1)檢查干簧管的簧片是否能正常開合．
(2)確定各元件可以正常工作后．按照設計的電路圖連接電路．連接發光二極管時要注意將其正、負極與電源正、負極對應連接．
實驗二　光控開關
1．實驗電路圖
2．實驗步驟
(1)按照電路圖連接電路，檢查無誤后，接通電源．
(2)讓光敏電阻RG受到白天較強的自然光照射，調節電阻R1使發光二極管LED或小燈泡L剛好不發光．
(3)遮擋RG，當光照減弱到某種程度時，就會看到發光二極管LED或小燈泡L發光．
(4)讓光照加強，當光照強到某種程度時，則發光二極管LED或小燈泡L熄滅．
3．注意事項
(1)安裝前，對實驗器材進行測試，確保各元件性能良好后，再進行安裝．
(2)光控開關實驗中，二極管連入電路的極性不能反接．
(3)如果實驗現象不明顯，可用手電筒加強光照，或遮蓋光敏電阻，再進行觀察．
關鍵能力·分層突破
考點一　教材原型實驗
例 1 如圖所示是具有自動報警功能的防盜門，它利用干簧管作為傳感器，繼電器(虛線方框部分)作為執行裝置．下列說法不正確的是(　　)
A．當門緊閉時，磁體M處在干簧管SA里面，開關c與b接通
B．當門緊閉時，磁體M處在干簧管SA里面，開關c與a接通
C．當門被推開時，磁體M離開干簧管SA，繼電器被斷電，開關c與b接通
D．當門被推開時，磁體M離開干簧管SA，開關c與b接通，蜂鳴器H發聲報警
答案：A
解析：當門緊閉時，磁體處在干簧管里面，繼電器接通，開關c與a接通，LED燈亮，當門被推開時，磁體離開干簧管，繼電器斷電，開關c與b接通，LED燈不亮，蜂鳴器H發聲報警，選項B、C、D正確，A錯誤．
例 2 光控路燈可以根據光照的變化自動開啟或關閉，如圖所示是利用光敏電阻和晶體三極管制作的光控開關的原理電路圖．當天色逐漸變暗時，LED燈自動點亮，下列說法正確的是(　　)
A．光敏電阻RG逐漸變小
B．光敏電阻RG的電壓變小
C．晶體三極管被斷開
D．如果想要在更暗的時候LED燈被點亮，應將R1調大一點
答案：D
解析：由光敏電阻的特性可知，光照越暗，電阻越大，所以光敏電阻的分壓就越大，這時晶體三極管被導通，想要在更暗的時候接通LED燈的開關，這時光敏電阻就要更大，R1電阻也必須變大，選項D正確．
例 3 傳感器擔負著信息采集的任務，在自動控制中發揮著重要作用，傳感器能夠將感受到的物理量(如溫度、光、聲等)轉換成便于測量的量(電學量)，例如熱敏傳感器．某熱敏電阻RT阻值隨溫度變化的圖線如圖甲所示，圖乙是由該熱敏電阻RT作為傳感器制作的簡單自動報警器線路圖．問：
(1)為了使溫度過高時報警器響鈴，c應接在________(選填“a”或“b”)處．
(2)若要使啟動報警的溫度降低些，應將滑動變阻器的滑片P向________(選填“左”或“右”)移動．
(3)如果在調試報警器報警溫度時，發現將報警器放在預定的報警溫度的環境時，報警器一直報警，無論如何調節滑動變阻器的滑片P，報警器都一直報警，可能的原因和解決的辦法是__________________________________________________________
_________________________________________________________.
a
右
在預定的報警溫度的環境時該熱敏電阻RT和滑動變阻器的總電阻之和過小，可以換一個阻值大一點的滑動變阻器
解析：(1)由題圖甲可知，熱敏電阻RT在溫度升高時阻值變小，電路中電流變大，電磁鐵磁性增強，把右側銜鐵吸引過來，與a接觸，故c應接在a處．
(2)若要使啟動報警的溫度降低些，熱敏電阻的阻值增大，滑動變阻器的滑片P向右移動．
(3)在預定的報警溫度的環境時該熱敏電阻RT和滑動變阻器的總電阻之和過小，電流過大，可以換一個阻值大一點的滑動變阻器．
例 4 為了節能環保，一些公共場所使用光控開關控制照明系統．光控開關可采用光敏電阻來控制，光敏電阻是阻值隨著光的照度而發生變化的元件(照度可以反映光的強弱，光越強，照度越大，照度單位為lx)．
(1)某光敏電阻R在不同照度下的阻值如下表，根據表中已知數據，在如圖甲的坐標系中描繪出了阻值隨照度變化的曲線．由圖像可求出照度為0.6 lx時的電阻約為________ kΩ.
照度/lx 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2
電阻/kΩ 5.8 3.7 2.3 2.0 1.8
2.7 kΩ
解析：(1)從圖像上可以看出當照度為0.6 lx時的電阻約為2.7 kΩ(2.6 kΩ～2.8 kΩ )．
(2)如圖乙，是街道路燈自動控制設計電路，利用直流電源為電磁鐵供電，利用照明電源為路燈供電．為達到天亮燈熄、天暗燈亮的效果，路燈應接在________(填“AB”或“BC”)之間．
AB
解析：(2)當天亮時，光敏電阻的阻值變小，所以回路中電流增大，則銜鐵被吸下來，此次觸片和下方接觸，此時燈泡應該熄滅，說明燈泡接在了AB上．
(3)用多用電表“×10 Ω”擋，按正確步驟測量圖乙中電磁鐵線圈電阻時，指針示數如圖丙，則線圈的電阻為________ Ω；已知當線圈中的電流大于或等于2 mA時，繼電器的銜鐵將被吸合，圖乙中直流電源的電動勢E＝6 V，內阻忽略不計，滑動變阻器有兩種規格可供選擇：R1(0～200 Ω，1 A)、R2(0～2 000 Ω，0.1 A)．要求天色漸暗照度降低至1.0 lx時點亮路燈，滑動變阻器應選擇________(填“R1”或“R2”)．為使天色更暗時才點亮路燈，應適當將滑動變阻器的滑片向________(填“左”或“右”)端移動．
140 Ω
R2
左
解析：(3)根據歐姆表的讀數規則，所以電阻值為R＝14×10 Ω＝140 Ω，回路中的電流為2 mA時回路中需要的電阻Rx＝＝ Ω＝3 000 Ω，所以選擇滑動變阻器R2比較合理．若要求天色漸暗照度降低至1.0 lx時點亮路燈，則天色更暗時光敏電阻更大，要先保證回路中的電流2 mA不變，則應減小滑動變阻器的阻值，即向左滑動滑動變阻器．
考點二　探索創新實驗
例 5 [2023·湖南卷]某探究小組利用半導體薄膜壓力傳感器等元件設計了一個測量微小壓力的裝置，其電路如圖(a)所示，R1、R2、R3為電阻箱，RF為半導體薄膜壓力傳感器，C、D間連接電壓傳感器(內阻無窮大)．
(1)先用歐姆表“×100”擋粗測RF的阻值，示數如圖(b)所示，對應的讀數是________ Ω；
(2)適當調節R1、R2、R3，使電壓傳感器示數為0，此時，RF的阻值為________(用R1、R2、R3表示)；
1 000
解析：(1)歐姆表讀數為10×100 Ω＝1 000 Ω
(2)當電壓傳感器讀數為零時，CD兩點電勢相等，即UCB＝UDB，即RF＝R3，解得RF＝
(3)依次將0.5 g的標準砝碼加載到壓力傳感器上(壓力傳感器上所受壓力大小等于砝碼重力大小)，讀出電壓傳感器示數U，所測數據如下表所示：
根據表中數據在圖(c)上描點，繪制U-m關系圖線；
次數 1 2 3 4 5 6
砝碼質量m/g 0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5
電壓U/mV 0 57 115 168 220 280
(4)完成前面三步的實驗工作后，該測量微小壓力的裝置即可投入使用．在半導體薄膜壓力傳感器上施加微小壓力F0，電壓傳感器示數為200 mV，則F0大小是________ N(重力加速度取9.8 m/s2，保留2位有效數字)；
(5)若在步驟(4)中換用非理想毫伏表測量C、D間電壓，在半導體薄膜壓力傳感器上施加微小壓力F1，此時非理想毫伏表讀數為200 mV，則F1________F0(填“>”“＝”或“<”)．
1.7×10－2
>
解析：(4)由圖像可知，當電壓傳感器的讀數為200 mV時，所放物體質量為1.75 g，則
F0＝mg＝1.75×10－3×9.8 N＝1.7×10－2 N
(5)可將CD以外的電路等效為新的電源，電動勢E′，內阻r′，CD兩點電壓看做路端電壓，因為換用非理想電壓傳感器時內阻不是無窮大，此時電壓傳感器讀數U′＝，當讀數為U′＝200 mV時，實際CD間斷路(接理想電壓傳感器時)時的電壓等于E′大于200 mV，則此時壓力傳感器的讀數F1>F0.
例 6 某科技興趣小組對具有自動加水功能的家用電熱壺的原理十分感興趣，于是自行設計了一個簡化的裝置示意圖和電路圖，如圖1所示．該裝置可以實現在壺中的水量不足時自動加水，而在達到“預設水量”時，又能夠自動停止加水的目的．底座可以承受水壺和水的全部重量，底座壓在一個以O點為固定轉軸的L形杠桿上．杠桿ABO段水平，另一端與壓力傳感器R1接觸，R1的阻值與壓力F之間的關系圖像如圖2所示．
當“控制電路”的輸入端電壓大于等于1 V時，能控制水泵的電機開始工作，將水抽到水壺中．已知電源的電動勢為6 V，內阻為1 Ω，R2為電阻箱(0～99.9 Ω)，水壺中沒有水時，水壺和底座的總質量為0.5 kg，重力加速度g取10 m/s2，“控制電路”輸入端中的電流十分微弱，可以忽略，杠桿絕緣且質量不計，不考慮加水時水流的沖擊力．回答下列問題：
(1)水龍頭往水壺加水的過程中，R1的阻值逐漸________，R2兩端的電壓逐漸________(均選填“增大”或“減小”)；為了實現上述功能，“控制電路”的輸入端應該并聯在電路的________端點(選填“a、b”或“c、d”)．
減小
增大
a、b
解析：(1)加水的過程中，壓力F變大，由題圖2知，R1的阻值逐漸減小；則電路總電阻逐漸減小，根據閉合電路歐姆定律可知，電路電流逐漸增大，則R2兩端的電壓逐漸增大；為了在水量達到“預設水量”時電機停止工作，要使“控制電路”輸入端電壓隨水量的增加而減小，則“控制電路”輸入端應該連接電路的a、b端點．
(2)該小組的同學調節底座與杠桿的接觸位置B，使圖中OA的長度為OB長度的2倍，并要求“預設水量”為1 L(對應的水的質量為1 kg)．已知電阻R1受到的壓力F＝·FB，其中FB為杠桿上B點受到的壓力，則應將R2調節為________ Ω，此時R2兩端的電壓為________ V．
24.0
4.8
解析：達到“預設水量”1 L時，水壺和水的總重力為G＝(m水＋m0)g＝(1＋0.5)×10 N＝15 N
壓力傳感器R1上的壓力為F＝·FB＝×15 N＝7.5 N，由圖2讀得R1的阻值為5.0 Ω，由題意知到“預設水量”時R1的電壓應為1 V，通過R1的電流應為I1＝ A＝0.2 A，則R2的阻值應為R2＝－R1－r＝ Ω－5.0 Ω－1.0 Ω＝24.0 Ω，此時R2兩端的電壓為U2＝I1R2＝0.2×24.0 V＝4.8 V.

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