高中物理 第十章 第3單元 實驗：傳感器的簡單使用

2010-2011學(xué)年第二學(xué)期專題檢測物理學(xué)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(fù)溫度系數(shù)的熱敏電阻(負(fù)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(dāng)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(xué)獎授予了法國和德國的兩位科學(xué)家，以表彰他們發(fā)現(xiàn)“巨磁電阻效應(yīng)”基于巨磁電阻效應(yīng)開發(fā)的用于讀取硬盤數(shù)據(jù)的技術(shù)，被認(rèn)為是納米技術(shù)的第一次真正應(yīng)用在下列有關(guān)其他電阻應(yīng)用的說法中，錯誤的是                  ()A熱敏電阻可應(yīng)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(yīng)用于電熱設(shè)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(dāng)滑動觸頭P向左移動時，L消耗的功率增大B當(dāng)滑動觸頭P向左移動時，L消耗的功率減小C當(dāng)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(dá)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(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(guān)系如下表所示設(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(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，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(dāng)電流I20 mA20×103 A時，壓力傳感器的電阻240 ，對應(yīng)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(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(guān)系如圖10317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)I12 mA；當(dāng)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(yīng)的溫度t2120.答案：1206(2009·寧夏高考)青島奧運會帆船賽場采用風(fēng)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(guān)，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(rèn)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(guān)，可以實現(xiàn)路燈自動在白天關(guān)閉、黑天打開電磁開關(guān)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)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(dāng)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(shè)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(hù)電阻R2，符號電磁開關(guān)，符號蓄電池E，電壓36 V，內(nèi)阻很小；開關(guān)S，導(dǎo)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(hù)電阻R2的阻值范圍是_.在有些應(yīng)用電磁開關(guān)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榇耍姶砰_關(guān)內(nèi)部結(jié)構(gòu)應(yīng)如何改造？請結(jié)合本題中電磁開關(guān)內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖說明答：_.任意舉出一個其他的電磁鐵應(yīng)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(dāng)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(guān)和導(dǎo)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(guān)，_，_，斷開開關(guān)；重復(fù)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(guān)系圖線如圖10320所示，請根據(jù)圖線寫出該熱敏電阻的Rt關(guān)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(guān)系，故可寫成數(shù)學(xué)表達(dá)式Rabt()，其中b為直線斜率，據(jù)圖線可求當(dāng)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