8. (2025·江苏南通一模)在跨学科实践课上,某小组开展了“空气质量检测仪”的项目化学习活动.下面是该小组同学交流的实践过程,请帮助完成下列内容.
【项目任务】制作一个简易空气质量检测仪.
【项目导引】资料显示空气质量等级是按照空气质量指数 K 划分的,如表一所示.

从学校科技实验员处借得一个气敏电阻 R,通过说明书获悉,其电阻值 R 随空气质量指数 K 变化的情况如表二所示.

(1) 每当启动空气重度污染橙色预警时,中小学、幼儿园等将减少或停止户外活动,空气污染
不属于
(选填“属于”或“不属于”)分子运动.
(2) 请在图甲中描点作出气敏电阻的阻值 R 与空气质量指数 K 的关系图线.

【方案设计】小组经过一番讨论和研究,设计了如图乙所示的空气质量检测仪电路,其中定值电阻$R_{0}=20 Ω$,电源电压 U 恒为 6 V 不变,用电流表示数表示对应空气质量指数;闭合开关 S,当电流表示数为 0.15 A 时,电路报警,此时电磁铁把衔铁 B 吸下来,净化系统开始工作,电磁铁中线圈的电阻不计.

【项目实施】
(1) 如图乙,闭合开关 S,电磁继电器中电磁铁 M 的上端为
N
(选填“N”或“S”)极.当净化系统工作时,弹簧对 P 点作用力的方向向
下
(选填“上”或“下”).
(2) 如图乙,闭合开关 S,当空气质量指数 K 值升高,电路中电流表的示数
增大
(选填“增大”“减小”或“不变”).
① 当空气质量指数 K 为 50 时,电阻$R_{0}$两端的电压为
1
V.
② 当电路恰好报警时,对应的空气质量等级为
中度污染
.
【评价反思】若想让仪器检测得更加灵敏,使空气质量指数 K 略低于“方案设计”中数值时电路就报警,请提出两种合理化建议:①
减小定值电阻$R_{0}$的阻值
;②
增大电源电压
.
答案:$8.[$项目导引$](1)$不属于$ (2)$如图所示$ [$项目实施$]$
$(1)N $下$ (2)$增大$ ①1 ②$中度污染$ [$评价反思$]①$减小定值电阻$R_{0}$的阻值$ ②$增大电源电压

参考答案解析$;[$项目导引$](1)$空气污染是因为空气中悬浮着大量的颗粒物,它们不属于分子,因此它们在空中做的无规则运动不属于分子运动$.(2)$根据表二中数据描点、连线,画出气敏电阻的阻值$R$与空气质量指数$K$的关系图线$.[$项目实施$](1)$由图乙可知,电流从电磁铁$M$的上端流入、下端流出,根据安培定则可知,$M$的上端为$N$极$;$当净化系统工作时,衔铁$B$被吸下,$P$点向上运动,弹簧伸长,所以弹簧对$P$点作用力的方向向下$.(2)$由图乙可知,控制电路中,$R_{0}、$气敏电阻$R$串联,电流表测电路电流$.$由表二数据知,气敏电阻的阻值$R$随空气质量指数$K$值升高而减小,则当空气质量指数$K$值升高时,$R$的阻值减小控制电路的总电阻减小,电源电压一定,由$I=\frac{U}{R}$可知,电路中电流增大,即电流表示数增大$.①$由表二数据知,$K $为$50$时$,$气敏电阻$R=100Ω,$由$I=\frac{U}{R}$可得,此时控制电路中的电流$I=\frac{U}{R+R_{0}}=\frac{6V}{100Ω+20Ω}=0.05A,$则$R_{0}$两端的电压$U_{0}=IR_{0}=0.05A×20Ω=1V.②$当电流表示数为$0.15A$时,电路报警,由欧姆定律可得,此时电路的电流$I'=\frac{U}{R'+R_{0}},$即$0.15A=\frac{6V}{R'+20Ω},$解得$R'=20Ω,$由表二数据知$,$此时空气质量指数$K$为$200,$由表一知对应的空气质量等级为中度污染$.[$评价反思$]$由于气敏电阻的阻值$R$随空气质量指数$K$值减小而增大,要使空气质量指数$K$略低于$“$方案设计$”$中数值,则对应电路报警时$R$的阻值变大,而控制电路中的电流是不变的,根据欧姆定律可知,需减小定值电阻$R_{0}$的阻值或增大电源电压