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

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1、 實驗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，電源的電動勢E＝9.0 V，內(nèi)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(guān)系如圖乙所示，閉合開關(guān)S，當(dāng)R的溫度等于20 ℃時，電流表示數(shù)I1＝ 2 mA；電流表的示數(shù)I2＝3.6 mA時，熱敏電阻的溫度是________℃. 解析：E＝I(R＋Rg)代入I1＝2 mA得 Rg＝0.5 kΩ 代入I2＝3.6 mA得R＝2 kΩ 讀圖可得溫度為120 ℃. 答案：120 2．傳感器

2、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，接通電源后，壓力傳感器兩端的電壓恒為4.8 V，取g＝10 m/s2.請作答： 壓力F/N 0 250 500 750 1 000 1 250 1 500 …

3、電壓R/Ω 300 270 240 210 180 150 120 … (1)該秤零點(即踏板空載時)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，這個人的質(zhì)量是________kg. 解析：(1)由題表格知，踏板空載時，壓力傳感器的電阻R＝300 Ω，此時○A 中電流I＝＝ A＝1.610－2 A. (2)當(dāng)電流I′＝20 mA＝210－2 A時，壓力傳感器的電阻R′＝＝ Ω＝240 Ω，由表格可知，這個人受到的重力為500 N，此人質(zhì)量為50 kg. 答案：(1)1.610－2　(2)50 3．利

4、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，請用圖乙中的器材(可增加元器件

5、)設(shè)計一個電路． 解析：(1)因為負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻溫度降低時，電阻增大，故電路中電流會減小． (2)由(1)的分析知，溫度越高，電流越大，25 ℃的刻度應(yīng)對應(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R－t圖象，圖乙為用此熱敏電阻R和繼電器組成的一個簡單恒溫箱溫控電路，繼電器的電阻為100 Ω.當(dāng)線圈的電流大于或等于20 mA時，繼電器的銜鐵被吸合．為繼電器線圈供電的電池的電動勢E＝9.0 V，內(nèi)阻不計．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___

6、_____(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________ Ω. 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，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，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，繼電器的銜鐵又被釋放到上方，則恒溫箱加熱器

7、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 ℃時熱敏電阻的阻值為90 Ω，所以R′＝－(r＋R)＝260 Ω. 答案：(1)A、B端　(2)260 5．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的光信號時，光敏電阻阻值R1＝50 Ω，當(dāng)傳送帶上有物品擋住由A射向B的光信號時，光敏電阻阻值R2＝150 Ω.定值電阻R3＝45

8、 Ω.C為平行板電容器，虛線與兩極板距離相等，極板長L1＝8.010－2 m，兩極板的間距d＝1.010－2 m．D為屏，與極板垂直，D到極板的距離L2＝0.16 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會留下黑點，工作時屏沿圖示方向勻速運動．有一細(xì)電子束沿圖中虛線以速度v0＝8.0106 m/s連續(xù)不斷地射入電容C，虛線與屏交點為O.圖乙為一段記錄紙．已知電子電荷量e＝1.610－19 C，電子質(zhì)量m＝910－31 kg.忽略細(xì)電子束的寬度、電容器的充電放電時間及電子所受的重力．求：電源的電動勢E和內(nèi)阻r. 解析：當(dāng)沒有物品擋光時，設(shè)電容器兩端電壓為U1，此時電子在屏上

9、的偏轉(zhuǎn)Y1＝0.02 m. 電子在平行板間運動時，加速度a＝，L1＝v0t1 側(cè)移量y1＝at 解得y1＝ 電子射出平行板后做勻速直線運動， vy＝at1，tan θ＝＝ 所以Y1＝y(tǒng)1＋L2tan θ 解得U1＝4.5 V 同理可得，當(dāng)有物品擋光時，電容器兩端電壓U2＝2.25 V 在閉合電路中，U1＝R3 U2＝R3 解得E＝10 V，r＝5 Ω. 答案：10 V　5 Ω 6．如圖為某一熱敏電阻(電阻值隨溫度的改變而改變，且對溫度很敏感)的I－U關(guān)系曲線圖． (1)為了通過測量得到如圖所示I－U關(guān)系的完整曲線，在圖甲和乙兩個電路中應(yīng)選擇的是圖________

10、；簡要說明理由：____________________. (電源電動勢為9 V，內(nèi)阻不計，滑動變阻器的阻值為0～100 Ω) (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R1＝250 Ω.由熱敏電阻的I－U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________ Ω. 解析：(1)應(yīng)選擇圖甲，因為圖甲電路電壓可從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I＝70 mA，R1＝250 Ω.設(shè)通過熱敏電阻的電流為I2，通過R1的電流為I1，則I＝I1＋I(xiàn)2，故I2＝I－I1＝mA＝34 mA.由圖象查得34 mA對應(yīng)的電壓為5.0 V，R2兩端電壓U2＝9 V－5.0 V＝4.0 V，所以R2＝＝117.6 Ω. 答案：(1)甲　因為甲電路電壓可從0 V調(diào)到所需電壓，電壓調(diào)節(jié)范圍大 (2)5.0　117.6 我國經(jīng)濟發(fā)展進(jìn)入新常態(tài)，需要轉(zhuǎn)變經(jīng)濟發(fā)展方式，改變粗放式增長模式，不斷優(yōu)化經(jīng)濟結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)經(jīng)濟健康可持續(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，推動城鄉(xiāng)發(fā)展一體化因：我國經(jīng)濟發(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)實挑戰(zhàn)。