高考物理大一輪復(fù)習(xí) 第11章 交變電流 傳感器 實(shí)驗(yàn)12 傳感器的簡單使用課時(shí)規(guī)范訓(xùn)練

實(shí)驗(yàn)12 傳感器的簡單使用高效演練跟蹤檢測1溫度傳感器廣泛應(yīng)用于室內(nèi)空調(diào)、電冰箱等家用電器中，它是利用熱敏電阻的阻值隨溫度變化的特性工作的如圖甲所示，電源的電動(dòng)勢(shì)E9.0 V，內(nèi)阻不計(jì)；G為靈敏電流計(jì)，內(nèi)阻Rg保持不變；R為熱敏電阻，其電阻值與溫度的變化關(guān)系如圖乙所示，閉合開關(guān)S，當(dāng)R的溫度等于20 時(shí)，電流表示數(shù)I1 2 mA；電流表的示數(shù)I23.6 mA時(shí)，熱敏電阻的溫度是_.解析：EI(RRg)代入I12 mA得Rg0.5 k代入I23.6 mA得R2 k讀圖可得溫度為120 .答案：1202傳感器是把非電學(xué)量(如速度、溫度、壓力等)的變化轉(zhuǎn)換成電學(xué)量的變化的一種元件，在自動(dòng)控制中有著相當(dāng)廣泛的應(yīng)用有一種測量人的體重的電子秤，其測量部分的原理圖如圖中的虛線框所示，它主要由壓力傳感器R(電阻值會(huì)隨所受壓力大小發(fā)生變化的可變電阻)和顯示體重大小的儀表A (實(shí)質(zhì)是理想電流表)組成壓力傳感器表面能承受的最大壓強(qiáng)為1107 Pa，且已知壓力傳感器R的電阻與所受壓力的關(guān)系如表所示設(shè)踏板和壓桿的質(zhì)量可以忽略不計(jì)，接通電源后，壓力傳感器兩端的電壓恒為4.8 V，取g10 m/s2.請(qǐng)作答：壓力F/N02505007501 0001 2501 500電壓R/300270240210180150120(1)該秤零點(diǎn)(即踏板空載時(shí))的刻度線應(yīng)標(biāo)在電流表刻度盤_A處(2)如果某人站在該秤踏板上，電流表刻度盤的示數(shù)為20 mA，這個(gè)人的質(zhì)量是_kg.解析：(1)由題表格知，踏板空載時(shí)，壓力傳感器的電阻R300 ，此時(shí)A 中電流I A1.6102 A.(2)當(dāng)電流I20 mA2102 A時(shí)，壓力傳感器的電阻R 240 ，由表格可知，這個(gè)人受到的重力為500 N，此人質(zhì)量為50 kg.答案：(1)1.6102(2)503利用負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻制作的熱傳感器，一般體積很小，可以用來測量很小范圍內(nèi)的溫度變化，反應(yīng)快，而且精確度高(1)如果將負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻與電源、電流表和其他元件串聯(lián)成一個(gè)電路，其他因素不變，只要熱敏電阻所處區(qū)域的溫度降低，電路中電流將變_(選填“大”或“小”)(2)上述電路中，我們將電流表中的電流刻度換成相應(yīng)的溫度刻度，就能直接顯示出熱敏電阻附近的溫度如果刻度盤正中的溫度為20 (如圖甲所示)，則25 的刻度應(yīng)在20 的刻度的_(選填“左”或“右”)側(cè)(3)為了將熱敏電阻放置在某蔬菜大棚內(nèi)檢測大棚內(nèi)溫度變化，請(qǐng)用圖乙中的器材(可增加元器件)設(shè)計(jì)一個(gè)電路解析：(1)因?yàn)樨?fù)溫度系數(shù)熱敏電阻溫度降低時(shí)，電阻增大，故電路中電流會(huì)減小(2)由(1)的分析知，溫度越高，電流越大，25 的刻度應(yīng)對(duì)應(yīng)較大電流，故在20 的刻度的右側(cè)(3)電路如圖所示答案：(1)小(2)右(3)見解析圖4如圖所示，圖甲為熱敏電阻的Rt圖象，圖乙為用此熱敏電阻R和繼電器組成的一個(gè)簡單恒溫箱溫控電路，繼電器的電阻為100 .當(dāng)線圈的電流大于或等于20 mA時(shí)，繼電器的銜鐵被吸合為繼電器線圈供電的電池的電動(dòng)勢(shì)E9.0 V，內(nèi)阻不計(jì)圖中的“電源”是恒溫箱加熱器的電源(1)應(yīng)該把恒溫箱內(nèi)的加熱器接在_(填“A、B”或“C、D”端)(2)如果要使恒溫箱內(nèi)的溫度保持在50 ，可變電阻R的阻值應(yīng)調(diào)節(jié)為_ .解析：(1)恒溫箱內(nèi)的加熱器應(yīng)接在A、B端. 當(dāng)線圈中的電流較小時(shí)，繼電器的銜鐵在上方，恒溫箱的加熱器處于工作狀態(tài)，恒溫箱內(nèi)溫度升高隨著恒溫箱內(nèi)溫度升高，熱敏電阻R的阻值變小，則線圈中的電流變大，當(dāng)線圈的電流大于或等于20 mA時(shí)，繼電器的銜鐵被吸到下方來，則恒溫箱加熱器與電源斷開，加熱器停止工作，恒溫箱內(nèi)溫度降低隨著恒溫箱內(nèi)溫度降低，熱敏電阻R的阻值變大，則線圈中的電流變小，當(dāng)線圈的電流小于20 mA時(shí)，繼電器的銜鐵又被釋放到上方，則恒溫箱加熱器又開始工作，這樣就可以使恒溫箱內(nèi)保持在某一溫度(2)要使恒溫箱內(nèi)的溫度保持在50 ，即50 時(shí)線圈內(nèi)的電流為20 mA.由閉合電路歐姆定律I，r為繼電器的電阻由題圖可知，50 時(shí)熱敏電阻的阻值為90 ，所以R(rR)260 .答案：(1)A、B端(2)2605如圖甲為利用光敏電阻檢測傳送帶上物品分布，從而了解生產(chǎn)線運(yùn)行是否正常的儀器其中A是發(fā)光儀器，B是一端留有小孔用絕緣材料封裝的光敏電阻當(dāng)傳送帶上沒有物品擋住由A射向B的光信號(hào)時(shí)，光敏電阻阻值R150 ，當(dāng)傳送帶上有物品擋住由A射向B的光信號(hào)時(shí)，光敏電阻阻值R2150 .定值電阻R345 .C為平行板電容器，虛線與兩極板距離相等，極板長L18.0102 m，兩極板的間距d1.0102 mD為屏，與極板垂直，D到極板的距離L20.16 m，屏上貼有用特殊材料做成的記錄紙，當(dāng)電子打在記錄紙上時(shí)會(huì)留下黑點(diǎn)，工作時(shí)屏沿圖示方向勻速運(yùn)動(dòng)有一細(xì)電子束沿圖中虛線以速度v08.0106 m/s連續(xù)不斷地射入電容C，虛線與屏交點(diǎn)為O.圖乙為一段記錄紙已知電子電荷量e1.61019 C，電子質(zhì)量m91031 kg.忽略細(xì)電子束的寬度、電容器的充電放電時(shí)間及電子所受的重力求：電源的電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)阻r.解析：當(dāng)沒有物品擋光時(shí)，設(shè)電容器兩端電壓為U1，此時(shí)電子在屏上的偏轉(zhuǎn)Y10.02 m.電子在平行板間運(yùn)動(dòng)時(shí)，加速度a，L1v0t1側(cè)移量y1at解得y1電子射出平行板后做勻速直線運(yùn)動(dòng)，vyat1，tan 所以Y1y1L2tan 解得U14.5 V同理可得，當(dāng)有物品擋光時(shí)，電容器兩端電壓U22.25 V在閉合電路中，U1R3U2R3解得E10 V，r5 .答案：10 V5 6如圖為某一熱敏電阻(電阻值隨溫度的改變而改變，且對(duì)溫度很敏感)的IU關(guān)系曲線圖(1)為了通過測量得到如圖所示IU關(guān)系的完整曲線，在圖甲和乙兩個(gè)電路中應(yīng)選擇的是圖_；簡要說明理由：_.(電源電動(dòng)勢(shì)為9 V，內(nèi)阻不計(jì)，滑動(dòng)變阻器的阻值為0100 )(2)在如圖所示電路中，電源電壓恒為9 V，電流表讀數(shù)為70 mA，定值電阻R1250 .由熱敏電阻的IU關(guān)系曲線可知，熱敏電阻兩端的電壓為_V；電阻R2的阻值為_ .解析：(1)應(yīng)選擇圖甲，因?yàn)閳D甲電路電壓可從0 V調(diào)到所需電壓，電壓調(diào)節(jié)范圍大(2)由題圖知R2與熱敏電阻串聯(lián)后與R1并聯(lián)接在9 V電源上，總電流I70 mA，R1250 .設(shè)通過熱敏電阻的電流為I2，通過R1的電流為I1，則II1I2，故I2II1mA34 mA.由圖象查得34 mA對(duì)應(yīng)的電壓為5.0 V，R2兩端電壓U29 V5.0 V4.0 V，所以R2117.6 .答案：(1)甲因?yàn)榧纂娐冯妷嚎蓮? V調(diào)到所需電壓，電壓調(diào)節(jié)范圍大(2)5.0117.6我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展進(jìn)入新常態(tài)，需要轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式，改變粗放式增長模式，不斷優(yōu)化經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)健康可持續(xù)發(fā)展進(jìn)區(qū)域協(xié)調(diào)發(fā)展，推進(jìn)新型城鎮(zhèn)化，推動(dòng)城鄉(xiāng)發(fā)展一體化因：我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展還面臨區(qū)域發(fā)展不平衡、城鎮(zhèn)化水平不高、城鄉(xiāng)發(fā)展不平衡不協(xié)調(diào)等現(xiàn)實(shí)挑戰(zhàn)。