高中物理 第十章 第3單元 實驗：傳感器的簡單使用

2010-2011學年第二學期專題檢測物理學科選修3-2 第十章  第3單元  實驗：傳感器的簡單使用 1如圖10314所示，R1為定值電阻，R2為負溫度系數(shù)的熱敏電阻(負溫度系數(shù)熱敏電阻是指阻值隨溫度的升高而減小的熱敏電阻)，L為小燈泡，當溫度降低時  ()AR1兩端的電壓增大B電流表的示數(shù)增大C小燈泡的亮度變強D小燈泡的亮度變?nèi)踅馕觯簻囟冉档蜁rR2的阻值增大，干路電流減小，R1兩端電壓、電流表示數(shù)都減小，燈泡兩端電壓變大、亮度變強只有C項正確答案：C2(2008·江蘇高考)2007年度諾貝爾物理學獎授予了法國和德國的兩位科學家，以表彰他們發(fā)現(xiàn)“巨磁電阻效應”基于巨磁電阻效應開發(fā)的用于讀取硬盤數(shù)據(jù)的技術，被認為是納米技術的第一次真正應用在下列有關其他電阻應用的說法中，錯誤的是                  ()A熱敏電阻可應用于溫度測控裝置中B光敏電阻是一種光電傳感器C電阻絲可應用于電熱設備中D電阻在電路中主要起到通過直流、阻礙交流的作用解析：熱敏電阻對溫度很敏感，光敏電阻對光照很敏感，電阻絲可用于電加熱，這很常見，所以A、B、C三個說法均正確；交流電、直流電均可通過電阻，電阻對它們均可產(chǎn)生阻礙作用，所以D錯誤答案：D3如圖10315所示的實驗電路中，電源兩端的電壓恒定，L為小燈泡，R為光敏電阻，D為發(fā)光二極管(電流越大，發(fā)出的光越強)，且R與D相距很近，下列說法正確的是        ()A當滑動觸頭P向左移動時，L消耗的功率增大B當滑動觸頭P向左移動時，L消耗的功率減小C當滑動觸頭P向右移動時，L消耗的功率可能不變D無論怎樣移動觸頭P，L消耗的功率都不變解析：觸頭P左移，使其電阻減小，流過二極管的電流增大，從而發(fā)光增強，使光敏電阻R的阻值減小，最終達到增大流過燈泡的電流的效果A項正確  答案：A4傳感器是把非電學量(如速度、溫度、壓力等)的變化轉(zhuǎn)換成電學量的變化的一種元件，在自動控制中有著相當廣泛的應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10316中的虛線框所示，它主要由壓力傳感器R(電阻值會隨所受壓力大小發(fā)生變化的可變電阻)、顯示體重大小的儀表A(實質(zhì)是理想的電流表)組成壓力傳感器表面能承受的最大壓強為1×107Pa，且已知壓力傳感器R的電阻與所受壓力的關系如下表所示設踏板和壓桿的質(zhì)量可以忽略不計，接通電源后，壓力傳感器兩端的電壓恒為4.8 V，取g10 m/s2.請回答：壓力F/N0250500750100012501500電阻R/300270240210180150120(1)該秤零起點(即踏板空載時)的刻度線應標在電流表刻度盤_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，則這個人的體重是_ kg.解析：(1)由圖表知，踏板空載時，壓力傳感器電阻R300 ，此時A中電流(2)當電流I20 mA20×103 A時，壓力傳感器的電阻240 ，對應表格中，這個人的質(zhì)量為50 kg.答案：(1)1.6×102(2)505溫度傳感器廣泛應用于室內(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10317甲所示，電源的電動勢E9.0 V，內(nèi)電阻不計；G為靈敏電流計，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系如圖10317乙所示閉合開關S，當R的溫度等于20時，電流表示數(shù)I12 mA；當電流表的示數(shù)I23.6 mA時，熱敏電阻的溫度是_.圖 10317解析：從圖乙查得t20時，R的阻值為4  k由EI1(RRg)得：從圖乙查得此時對應的溫度t2120.答案：1206(2009·寧夏高考)青島奧運會帆船賽場采用風力發(fā)電給蓄電池充電，為路燈提供電能用光敏電阻作為傳感器控制路燈電路的開關，實現(xiàn)自動控制光敏電阻的阻值隨照射光的強弱而變化，作為簡化模型，可以近似認為，照射光較強(如白天)時電阻幾乎為0；照射光較弱(如黑天)時電阻接近于無窮大利用光敏電阻作為傳感器，借助電磁開關，可以實現(xiàn)路燈自動在白天關閉、黑天打開電磁開關的內(nèi)部結(jié)構如圖10318所示.1、2兩接線柱之間是勵磁線圈，3、4兩接線柱分別與彈簧片和觸點連接當勵磁線圈中電流大于50 mA時，電磁鐵吸合鐵片，彈簧片和觸點分離，3、4斷開；電流小于50 mA時，3、4接通勵磁線圈中允許通過的最大電流為100 mA.圖10318(1)利用以下器材設計一個自動控制路燈的電路，畫出電路原理圖光敏電阻R1，符號燈泡L，額定功率40 W，額定電壓36 V，符號保護電阻R2，符號電磁開關，符號蓄電池E，電壓36 V，內(nèi)阻很??；開關S，導線若干(2)回答下列問題：如果勵磁線圈的電阻為200 ，勵磁線圈允許加的最大電壓為_V，保護電阻R2的阻值范圍是_.在有些應用電磁開關的場合，為了安全，往往需要在電磁鐵吸合鐵片時，接線柱3、4之間從斷開變?yōu)榻油榇?，電磁開關內(nèi)部結(jié)構應如何改造？請結(jié)合本題中電磁開關內(nèi)部結(jié)構圖說明答：_.任意舉出一個其他的電磁鐵應用的例子答：_.解析：(2)UmImR100×103×200 V20 V；EI(R2R)，其中50 mAI100 mA，故R2在160 520 之間  答案：(1)電路原理如圖所示(2)20160520把觸點從彈簧片右側(cè)移到彈簧片左側(cè)，保證當磁鐵吸合鐵片時，3、4之間接通；不吸合時，3、4之間斷開電磁起重機7(2008·廣東高考)某實驗小組探究一種熱敏電阻的溫度特性現(xiàn)有器材：直流恒流電源(在正常工作狀態(tài)下輸出的電流恒定)、電壓表、待測熱敏電阻、保溫容器、溫度計、開關和導線等(1)若用上述器材測量熱敏電阻的阻值隨溫度變化的特性，請你在圖10319所示的實物圖上連線圖10319(2)實驗的主要步驟：正確連接電路，在保溫容器中注入適量冷水，接通電源，調(diào)節(jié)并記錄電源輸出的電流值；在保溫容器中添加少量熱水，待溫度穩(wěn)定后，閉合開關，_，_，斷開開關；重復第步操作若干次，測得多組數(shù)據(jù)(3)實驗小組算得該熱敏電阻在不同溫度下的阻值，并據(jù)此繪得Rt關系圖線如圖10320所示，請根據(jù)圖線寫出該熱敏電阻的Rt關系式：R_t()(保留3位有效數(shù)字)圖10320解析：每次加熱水后，都需要重新讀出溫度計和電壓表的示數(shù)根據(jù)繪得的Rt圖線可以看出，電阻值R與溫度t之間是線性關系，故可寫成數(shù)學表達式Rabt()，其中b為直線斜率，據(jù)圖線可求當t0時，a100 ，所以上式可寫為R100(0.400±0.005)t.答案：(1)如圖(2)記錄電壓表的示數(shù)記錄溫度計的示數(shù)(3)100(0.400±0.005)10用心 愛心 專心