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教材习题点拨
教材习题全解
1．某同学设计了一个加速度计，如图所示。较重的滑块2可以在光滑的框架1中平移，滑块两侧用弹簧3拉着；R为滑动变阻器，4是滑动片，它与电阻器任一端间的电阻值都与它到这端的距离成正比。这个装置实际上是一个加速度传感器。
自制加速度计
两个电池E的电压相同。按图连接电路后，电压表指针的零点调在中央。当P端的电势高于Q端时，指针向零点右侧偏转。
你认为他的设计在原理上可行吗？将框架固定在运动的物体上，当物体具有图示方向的加速度a时，电压表的指针将向哪个方向偏转？
答案：该同学设计的电路在原理上可行，当滑动片P在滑动变阻器中央时，P、Q等势，电压表指针指中央零点。
这个装置可以同时测出加速度大小和方向，大小可通过电压表示数大小表示，方向可通过偏转方向判定。
当物体具有图示方向的加速度a时，滑块向左移，则变阻器右端电阻变大，P点电势降低，则Q点电势高于P点，则指针应向零点左侧偏转。
2．如图所示，图甲为热敏电阻的Rt图象，图乙为用此热敏电阻R和继电器组成的一个简单恒温箱温控电路，继电器线圈的电阻为150 Ω。当线圈中的电流大于或等于20 mA时，继电器的衔铁被吸合。为继电器线圈供电的电池的电动势E＝6 V，内阻可以不计。图中的“电源”是恒温箱加热器的电源。
甲
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乙
简单的恒温箱温控电路
(1)应该把恒温箱内的加热器接在A、B端还是C、D端？
(2)如果要使恒温箱内的温度保持100 ℃，可变电阻R′的值应调节为多少？
答案：(1)A、B端 (2)100 Ω
点拨：由图甲知t＝100 ℃时，R＝50 Ω，则继电器电路中电流在100 ℃时，I＝，其中RJ为继电器的电阻。
代入数据解得，R′＝100 Ω。
3．许多楼道灯具有这样的功能：天黑时，出现声音它就开启，而在白天，即使有声音它也没有反应。
(1)它的控制电路中接入了哪几种传感器？
(2)从这几种传感器来的信号，通过一个门电路后，进入执行电路。应该使用哪种门电路？
答案：(1)光传感器 声传感器 (2)与门电路
4．当前大量使用的磁敏器件是霍尔元件与集成电路制在一起的磁传感器，它有以下两种。
(1)一种是“线性”的。它将霍尔元件和放大器集成在一个芯片内，其输出的电压与感受到的磁感应强度成正比地连续变化。请你提出一种方案，利用它来测量电流的大小。
(2)另一种是“开关型”的，当磁场强到一定程度时它才会输出高电平，而在磁场弱到一定程度时输出低电平(或者相反)，也就是说，它只能在高、低电平之间跃变。请你提出一种方案，利用它来测量物体的转速。
答案：(1)设计方案如图甲所示。在C形软铁芯1上绕制线圈2，霍尔传感器3置入铁芯的间隙中，并与数字毫伏表4相连。线圈2中通入的待测电流I越强，铁芯间隙中的磁感应强度就越大，则传感器输出的电压也越大。
甲
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(2)设计方案如图乙所示。转动物体1的边缘上嵌入一个永磁体2，霍尔传感器3固定在近旁，并与计数电路和显示屏4相连。物体每转动1周，传感器就输出1个电压脉冲，计数器显示的数字就增加1。配合秒表测出物体在时间t内转动的周数n，就可以计算出转速。
乙
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