《2025年新课程学习与测评同步学习九年级物理全一册沪粤版》

设计自动灌溉装置
为保证草的正常生长,需要将土壤的湿度维持在 $40\%\sim60\%$。某校物理兴趣小组的同学们为学校操场的草坪设计了自动灌溉装置,其简化电路如图甲所示,它由控制电路和工作电路两部分组成,控制电路电源电压为 $12\space \mathrm{V}$,线圈电阻不计,电阻箱 $R_{0}$ 的阻值调为 $150\space \Omega$,湿敏电阻 $R$ 的阻值随土壤湿度 $H$ 的变化关系如图乙所示。当线圈中的电流减小至 $0.04\space \mathrm{A}$ 时,衔铁被松开,与触点 $B$、$C$ 接通,灌溉系统开始工作；当线圈中的电流增大至 $0.06\space \mathrm{A}$ 时,衔铁被吸下,与触点 $B$、$C$ 断开,灌溉系统停止工作。同学们设计灌溉系统时有如图丙、丁所示的两种备选灌溉方式。
【任务一】
关于图甲的自动灌溉装置,下列说法不正确的是B(填字母代号)。
A.通电线圈上端是 $N$ 极
B.与触点 $B$、$C$ 接触的弹片由半导体材料制成
C.湿敏电阻 $R$ 的阻值随土壤湿度 $H$ 的增加而减小
D.衔铁不可以用金属铜代替
【任务二】
对图甲的自动灌溉装置,提出优化建议。
【任务三】
在图丙、丁所示的两种备选灌溉方式中,你认为哪种灌溉方式更好？理由是什么？

答案： 【任务一】B
【任务二】提示：从优化控制精度、确保土壤湿度在更精细的范围内波动的角度考虑。
【任务三】采用题图丁所示的灌溉方式更好，因为若采用如题图丙所示的灌溉方式，则水喷洒在草叶上，水珠（相当于凸透镜）对太阳光有会聚作用，会导致草叶灼伤。