3. 2022 年卡塔尔世界杯足球赛,球场草坪所用的自动灌溉工程得到了中国技术团队的支持。球场草坪种植的黑麦草,适合在相对湿度为 50%的土壤中生长。
(1)灌溉技术
① 传统灌溉采用如图 16-8-3(a)所示的喷洒技术,这会导致草叶灼伤。这是因为,水喷洒在草叶上,如图 16-8-3(b)所示,透过水珠可见叶面正立、放大的
虚
(虚/实)像,水珠作为
凸
透镜,对太阳光有
会聚
作用。
② 技术团队选择如图 16-8-3(c)所示的地下渗透灌溉新技术,既可避免灼伤草叶,又可节水。这种技术能够节水的原因是
减慢蒸发
。

(2)电阻测量
自动灌溉系统需要湿敏电阻$R_{x}$,小明把$R_{x}$放入相对湿度为 50%的土壤内,并用如图 16-8-4(a)所示的电路测量$R_{x}$的阻值。
① 图中有一根导线连接错误,请在这根导线上打“×”,并以笔画线重新连接该导线。
② 闭合开关 S 前,应将滑动变阻器的滑片 P 移到
右
(左/右)端。

③ 闭合开关 S,移动滑片 P,测得多组数据如右表所示。实验②的数据如图 16-8-4(b)所示,电压表示数为
1.8
V,电流表示数为
0.2
A。根据表中的实验数据可得:在相对湿度为 50%的土壤内$R_{x}$的阻值为
10
$\Omega$。
(3)装置设计
① 湿敏电阻$R_{x}$的阻值随所在土壤湿度变化的图像如图 16-8-5(a)所示。已知:蓄电池电压恒为 6 V;电磁继电器线圈电流大于 0.2 A 时衔铁被吸下,小于 0.2 A 时衔铁被弹回,线圈电阻不计;电动机的额定电压为 220 V。请以笔画线代替导线完成图 16-8-5(b)所示的电路连接。要求:闭合开关 S,当土壤相对湿度低于 50%时,电动机转动送水;当土壤相对湿度高于 50%时,电动机不转并停止送水。

② 定值电阻$R_{0}$的阻值为
20
$\Omega$。
③ 科学家正在培育新品黑麦草,它们能在相对湿度低于 50%的土壤中生长,一旦成功,电路中的电阻$R_{0}$应换用阻值更
小
的定值电阻。
