高考物理一轮复习第10章交流电及传感器实验11传感器的简单应用模拟新人教版选修32
新课标高考物理一轮复习第十章交变电流传感器实验11传感器的简单应用课件3 2
(2)如下图所示，当 1、2两端所加电压上升至 2 V时，控制 开关自动启动照明系统．请利用下列器材设计一个简单电 路，给1、2两端提供电压，要求当天色渐暗照度降低至 1.0 lx 时启动照明系统，在虚线框内完成电路原理图． (不考虑控制 开关对所设计电路的影响 )
提供的器材如下：
Байду номын сангаас
光敏电阻RP(符号
(3)完成接线后的主要实验步骤：①往保温杯里加一些热 水，待温度计稳定时读出温度计值；②调节滑动变阻器，快 速测出几组电压表和电流表的值；③重复①和②，测量不同 温度下的数据；④绘出各测量温度下的热敏电阻的伏安特性 曲线．
答案：见解析
突破考点 02
光敏电阻传感器的应用
【典例2】 为了节能和环保，一些公共场所使用光控开 关控制照明系统．光控开关可采用光敏电阻来控制，光敏电 阻是阻值随着光的照度而发生变化的元件 (照度可以反映光的 强弱，光越强照度越大，照度单位为 lx)．某光敏电阻 RP在不 同照度下的阻值如下表：
，阻值见上表 )；
直流电源E(电动势3 V，内阻不计)；
定值电阻：R1＝10 kΩ，R2＝20 kΩ，R3＝40 kΩ(限选其 中之一并在图中标出 )；
开关S及导线若干．
谨记 设计电路的能力 ?1?要结合题目所给条件及所给图象的数据进行分析设计 . ?2?通过分析可确定 RP应接在1、2之间. ?3?选择定值电阻，根据图线读出光照强度在 1.0 lx时的光 敏电阻的阻值，光敏电阻分压为 2 V，则串连定值电阻 R分压1 V.
温度t/℃ 30.0 40.0 50.0 60.0 70.0 80.0 90.0 RL阻值/Ω 54.3 51.5 48.3 44.7 41.4 37.9 34.7
高三物理一轮复习 第十章 交变电流 传感器 实验十一 传感器的简单应用课件
[题组突破] 3．(多选) (2015·聊城模拟)如图实-11-7 所示，
R1、R2 为定值电阻，L 为小灯泡，R3 为光 敏电阻，当照射光强度增大时 ( ) A．电压表的示数增大 B．R2 中电流减小 C．小灯泡的功率增大 D．电路的路端电压增大
图实-11-7
解析
4．(多选)利用光敏电阻制作的光传感器，记录了传送带上工件
图实-11-2
考查识图能力和数据处理方法
1根据R＝UI 求出不同温度下热敏电阻的阻值。 2由R-t关系图线找出R与t的函数关系式。 3本实验的主要误差来源于温度计和电压表的读数。
[题组突破]
1．(2015·长春模拟)温度传感器广泛应用于家用电器中，它是
利用热敏电阻的阻值随温度变化的特性来工作的。如图实
电阻的温度是
()
A．60 ℃ C．100 ℃
图实-11-3 B．80 ℃ D．120 ℃
解析
2. (2016·北京四中三模)如图实-11-4 所示，一热敏电阻 RT 放在控 温容器 M 内；A 为毫安表，量程 6 mA，内阻为数十欧姆；E 为直流电源，电动势约为 3 V，内阻很小；R 为电阻箱，最大 阻值为 999.9 Ω，S 为开关。已知 RT 在 95 ℃时的阻值为 150 Ω，在 20 ℃时的阻值约为 550 Ω。现要求在降温过程中测量 在 20～95 ℃之间的多个温度下 RT 的阻值。
解析
考点二 光敏电阻的应用
[典例 2] 为了节能和环保，一些公共场所使用光控开关 控制照明系统。光控开关可采用光敏电阻来控制，光敏电阻是 阻值随着光的照度而发生变化的元件(照度可以反映光的强 弱，光越强照度越大，照度单位为 lx)。某光敏电阻 RP 在不同 照度下的阻值如下表：
高考物理一轮复习 10-3 传感器及其应用全程
考
4．传感器的元件：制作传感器时经常使用的元件有 《
点 体 验
光敏电阻 、 热敏电阻 、金属热电阻 、霍尔元件等． (1)热敏电阻是由半导体材料制成的，常态时其阻值
走 向 高 考 》
约为10kΩ，其电阻率随温度的变化而迅速变化，温度升
高 考
总
高时，其电阻率显著减小．
题
·
复 习
型 设 计
(2)光敏电阻也是由半导体材料制成的，其电阻率在 光照射下显著减小，在没有光照射下其阻值可以达到几十
复 习
型 设 计
转换成可用信号的器件或装置，通常由敏感元件和转换元 件组成”．通俗地说，传感器(sensor)在现代技术中是指
人 教 版 物 理
这样一类元件：它能够感受诸如力、温度、光、声、化学
课 成分等非电学量，并且能够把它们按照一定的规律转换为
后
强 电压、电流等电学量；
化 作 业
首页
上页
下页
末页
理
而导体板整体不带电，所以导体板的下侧面就会出现多余
课 的正电荷，从而使导体板的上侧面A的电势低于下侧面A′
后
强 的电势．当导体板上、下两侧之间形成稳定的电势差时，
化
作 业
静电力与洛伦兹力达到平衡，
首页
上页
下页
末页
第10章 交流电及传感器
考
《
点
走
体 验
向 高 考
》
高
考
总
复
题
·
习
型 设 计
霍尔元件就是利用上述原理把磁感应强度B这个非电 学量转化为电压U这个电学量的．因此，霍尔元件又称磁
考
2．传感器的原理：传感器受到的通常是非电学量， 《
2019版高考物理一轮复习 主题十 交变电流 传感器 10-1-3 实验：传感器的简单应用
K12课件
31
(2)如果将该小灯泡接入图(丙)所示的电路中，已知电流传感 器的示数为 0.3 A，电源电动势为 3 V．则此时小灯泡的电功率为 ________W，电源的内阻为________Ω.
K12课件
32
[思路点拨] 电流传感器和电压传感器是实验中替代电流表 和电压表的传感器，它们在电路中的连接与电流表和电压表一 样，即电流传感器串联在电路中，电压传感器并联在被测元件上．
该题考查游标卡尺和螺旋测微器的读数，实验仪器的选择、 实验电路的设计和实物连接，在电路设计中主要考查电流表外接 法和滑动变阻器的分压式接法，这一点和电学其他实验没有很大 区别.因此，与传感器有关的实验大都可以利用常规电学实验的思 路来解题.
K12课件
16
[变式训练] 利用负温度系数热敏电阻制作的热传感器，一般体积很小， 可以用来测量很小范围内的温度变化，反应快，而且精确度高． (1)如果将负温度系数热敏电阻与电源、电流表和其他元件串 联成一个电路，其他因素不变，只要热敏电阻所处区域的温度降 低，电路中电流将变________(填“大”或“小”)． (2)上述电路中，我们将电流表中的电流刻度换成相应的温度 刻度，就能直接显示出热敏电阻附近的温度．如果刻度盘正中的 温度为 20 ℃(如图甲所示)，则 25 ℃的刻度应在 20 ℃的刻度的 ________(填“左”或“右”)侧．
2．金属热电阻的电阻率随温度的升高而减小( ) [答案] ×
K12课件
6
3．热敏电阻有正温度系数和负温度系数两种．正温度系数 的热敏电阻的阻值随温度升高而增大，负温度系数的热敏电阻的 阻值随温度升高而减小( )
[答案] √
4．水银温度计是一种传感器( ) [答案] ×
物理第10章 第3讲 实验十一 《传感器的简单应用》(人教版) Word版含解析
第3讲实验十一传感器的简单应用1．美国科学家Willard S．Boyle与George E．Smith因电荷耦合器件(CCD)的重要发明荣获2009年度诺贝尔物理学奖．CCD是将光学量转变成电学量的传感器．下列器件可作为传感器的有( )．A．发光二极管B．热敏电阻C．霍尔元件D．干电池解析发光二极管有单向导电性，A错；热敏电阻和霍尔元件都可作为传感器，B、C对；干电池是电源，D错．答案BC2.如图1所示的电路中，当半导体材料做成的热敏电阻浸泡到热水中时，电流表示数增大，则说明( )．图1A．热敏电阻在温度越高时，电阻越大B．热敏电阻在温度越高时，电阻越小C．半导体材料温度升高时，导电性能变差D．半导体材料温度升高时，导电性能变好答案BD2．2007年度诺贝尔物理学奖授予了法国和德国的两位科学家，以表彰他们发现“巨磁电阻效应”，基于巨磁电阻效应开发的用于读取硬盘数据的技术，被认为是纳米技术的第一次真正应用．在下列有关其他电阻应用的说法中，错误的是( )．A．热敏电阻可应用于温度测控装置中B．光敏电阻是一种光电传感器C．电阻丝可应用于电热设备中D．电阻在电路中主要起到通过直流、阻碍交流的作用解析电阻在电路中对直流电和交流电都有阻碍作用，将电能转换为热能，故D项错．答案 D4．如图2所示，电容式触摸屏的构造主要是在玻璃屏幕上镀一层透明的薄膜导体层，再在导体层外加上一块保护玻璃，电容式触摸屏在触摸屏四边均镀上狭长的电极，在导体层内形成一个低电压交流电场．在触摸屏幕时，由于人体是导体，手指与内部导体层间会形成一个特殊电容(耦合电容)，四边电极发出的电流会流向触点，而电流强弱与手指到电极的距离成正比，位于触摸屏后的控制器便会计算电流的比例及强弱，准确算出触摸点的位置．由以上信息可知( )．图2A．电容式触摸屏的两极板分别是导体层和手指B．当用手触摸屏幕时，手指与屏的接触面积越大，电容越大C．当用手触摸屏幕时，手指与屏的接触面积越大，电容越小D．如果用带了手套的手触摸屏幕，照样能引起触摸屏动作解析电容触摸屏在原理上把人体当做一个电容器元件的一个极板，把导体层当做另一个极板，故A正确；手指与屏的接触面积越大，即两个极板的正对面积越大，故电容越大，B正确，C错误；如果带了手套或手持不导电的物体触摸时没有反应，这是因为手与导体层距离较大，不能引起导体层电场的变化，D错误．答案AB5. 如图3所示，由电源、小灯泡、电阻丝、开关组成的电路中，当闭合开关S后，小灯泡正常发光，若用酒精灯加热电阻丝时，发现小灯泡亮度变化是________，发生这一现象的主要原因是________(填字母代号)．图3A．小灯泡的电阻发生了变化B．小灯泡灯丝的电阻率随温度发生了变化C．电阻丝的电阻率随温度发生了变化D．电源的电压随温度发生了变化解析电阻丝的电阻率随温度的升高而增大，电阻也增大，根据闭合电路欧姆定律I＝ER＋r 可知，电流减小，小灯泡的实际功率减小，所以变暗．答案变暗 C6．热敏电阻是传感电路中常用的电子元件，现用伏安法研究电阻在不同温度下的伏安特性曲线，要求特性曲线尽可能完整．已知常温下待测热敏电阻的阻值约4～5 Ω.将热敏电阻和温度计插入带塞的保温杯中，杯内有一定量的冷水，其他备用的仪表和器具有：盛有热水的热水瓶(图中未画出)、电源(3 V、内阻可忽略)、直流电流表(内阻约1 Ω)、直流电压表(内阻约5 kΩ)、滑动变阻器(0～20 Ω)、开关、导线若干．图4(1)在图4(a)中画出实验电路图．(2)根据电路图，在图4(b)所示的实物图上连线．(3)简要写出完成接线后的主要实验步骤．解析图甲常温下待测热敏电阻的阻值(约4～5 Ω)较小，应该选用安培表外接法．热敏电阻的阻值随温度的升高而减小，热敏电阻两端的电压由零逐渐增大，滑动变阻器选用分压式．(1)实验电路如图甲所示．(2)根据电路图，连接实物图如图乙所示．图乙(3)完成接线后的主要实验步骤：①往保温杯里加一些热水，待温度稳定时读出温度计值；②调节滑动变阻器，快速测出几组电压表和电流表的值；③重复①和②，测量不同温度下的数据；④绘出各测量温度下的热敏电阻的伏安特性曲线．答案见解析。
高三物理一轮复习 第10章 交变电流传感器精品课件 新人教
第1节 交变电流的产生和描述
正弦式电流的变化规律
1．正弦式交流电的变化规律(注意图与图的对应关系)
2．交变电流瞬时值表达式的基本书写思路 (1)确定正弦式交变电流的峰值，根据已知图象或由公式 Em＝nBSω求出相应峰值． (2)明确线圈的初始位置，找出对应的函数关系式． ①线圈从中性面开始转动，则it图象为正弦函数图象，函数式为i＝Imsin ωt. ②线圈从垂直中性面开始转动，则it图象为余弦函数图象．函数式为i＝Imcos ωt. ③线圈不是从以上两位置开始转动，先通过三角函数变换到以上两种形式，再写出函数表达式．
对交变电流的“四值”的理解和应用
如图所示，一个边长L＝10 cm，匝数n＝100匝的 正方形线圈abcd在匀强磁场中绕垂直于磁感线的 对称轴OO′匀速运动，磁感应强度B＝0.50 T， 角速度ω＝10π rad/s，外电路电阻R＝4.0 Ω， 线圈内阻r＝1.0 Ω. (1)求线圈转动的周期和感应电动势的最大值． (2)写出线圈由图中所示位置开始计时时，感应电 动势的瞬时值表达式． (3)求交流电压表的示数． 【点拨】 由磁场情况和线圈转动情况可以确定 瞬时值表达式，电压表和电流表的示数均为电路 中电压和电流的有效值．
【解析】物体在重力、推力、斜面的支持力和摩擦力四个力的作用下做匀速直线运动，所以受力平衡．但这四个力不在同一平面内，不容易看出它们之间的关系．我们把这些力分解在两个平面内，就可以将空间问题变为平面问题，使问题得到解决．将重力沿斜面、垂直于斜面分解．我们从上面、侧面观察，如图甲、图乙所示．
(b)
(2010·全国卷Ⅱ)如图所示，一热敏电阻RT放在控温容器M内：为毫安表，量程6 mA，内阻为数十欧姆；E为直流电源，电动势约为3 V，内阻很小；R为电阻箱，最大阻值为999.9 Ω；S为开关. 已知RT在95℃时阻值为150 Ω，在20 ℃时的阻值约为550 Ω. 现要求在降温过程中测量在95～20 ℃之间的多个温度下RT的阻值. (1)在图中画出连线，完成实验原理电路图． (2)完成下列实验步骤中的填空． ①依照实验原理电路图连线． ②调节控温容器M内的温度，使得RT温度为95 ℃. ③将电阻箱调到适当的初值，以保证仪器安全． ④闭合开关. 调节电阻箱，记录电流表的示数I0 ，并记录________. ⑤将RT的温度降为T1 (20 ℃＜T1＜95 ℃)；调节电阻箱，使得电流表的读数________，记录________________. ⑥温度为T1时热敏电阻的电阻值RT1＝________. ⑦逐步降低T1的数值，直至20 ℃为止；在每一温度下重复步骤⑤⑥
高考复习方案(全国卷地区专用)高考物理一轮复习 实验1
实验11 传感器的简单应用一、实验目的1．认识热敏电阻、光敏电阻的特性．2．了解传感器在技术上的简单应用．二、实验器材热敏电阻、光敏电阻、烧杯、温度计、铁架台(带铁夹)、冷水、热水、多用电表、小灯泡、学生电源、滑动变阻器、开关、导线等．考点一实验原理与实验操作1.研究热敏电阻的特性(1)如图S111所示连接好电路，将热敏电阻绝缘处理．图S111(2)把多用电表置于“欧姆”挡，并选择适当的倍率测出烧杯中没有热水时热敏电阻的阻值，并记下温度计的示数．(3)向烧杯中注入少量的冷水，使热敏电阻浸没在冷水中，记下温度计的示数和热敏电阻的阻值．(4)将热水分几次注入烧杯中，测出不同温度下热敏电阻的阻值，并记录、填表．(5)画出热敏电阻的阻值随温度变化的图线．图S112(6)根据实验数据和Rt图线，分析得到热敏电阻的特性：热敏电阻的阻值随温度的升高而减小，随温度的降低而增大．2．研究光敏电阻的特性(1)将光敏电阻、多用电表、灯泡、滑动变阻器按图S113所示电路连接，其中多用电表置于“欧姆”挡．图S113(2)测出在室内自然光的照射下光敏电阻的阻值，并记录数据．(3)接通电源，让小灯泡发光，调节滑动变阻器使小灯泡的亮度逐渐变亮，观察表盘指针显示电阻阻值的情况，并记录．(4)用黑纸遮住光，观察并记录光敏电阻的阻值．(5)分析记录结果，得到光敏电阻的特性：光敏电阻的阻值被光照射时发生变化，光照增强电阻减小，光照减弱电阻增大．1 热电传感器利用了热敏电阻对温度变化响应很敏感的特性．某学习小组的同学拟探究某种类型的热敏电阻的阻值如何随温度变化．从室温升到80 ℃时，所提供的热敏电阻R t 的阻值变化范围可能是由5 Ω变到1 Ω或由5 Ω变到45 Ω.除热敏电阻外，可供选用的器材如下：温度计，测温范围－10～100 ℃；电流表A1，量程3 A，内阻r A＝0.1 Ω；电流表A2，量程0.6 A，内阻约为0.2 Ω；电压表V1，量程6 V，内阻r V＝1.5 kΩ；电压表V2，量程3 V，内阻约为1 kΩ；标准电阻，阻值R1＝100 Ω；滑动变阻器R2，阻值范围0～5 Ω；电源E，电动势3 V，内阻不计；开关及导线若干．(1)甲同学利用如图S114所示的电路测量室温下热敏电阻的阻值．要使测量效果最好，应选下列________组器材．图S114A．A1和V1B．A2和V2C．A1和V2(2)在测量过程中，随着倒入烧杯中的开水增多，热敏电阻的温度升高到80 ℃时，甲同学发现电流表、电压表的示数几乎都不随滑动变阻器R2的阻值的变化而改变(电路保持安全完好)，这说明该热敏电阻的阻值随温度升高而________．(选填“增大”或“减小”)(3)学习小组的同学根据甲同学的实验，建议他在测量较高温度热敏电阻的阻值时重新设计电路，更换器材．请你在如图S115所示的虚线框内完成测量温度80 ℃时热敏电阻阻值的实验电路图．图S115为了节能和环保，一些公共场所使用光控开关控制照明系统．光控开关可采用光敏电阻来控制，光敏电阻是阻值随着光的照度而发生变化的元件(照度可以反映光的强弱，光越强照度越大，照度单位为lx)．某光敏电阻R P在不同照度下的阻值如下表：照度(lx)0.20.40.60.8 1.0 1.2电阻(kΩ)754028232018(1)根据表中数据，请在坐标系中描绘出阻值随照度变化的曲线，并说明阻值随照度变化的特点．(2)如图S116所示，当1、2两端所加电压上升至2 V时，控制开关自动启动照明系统．请利用下列器材设计一个简单电路，给1、2两端提供电压，要求当天色渐暗照度降低至1.0 lx时启动照明系统，在虚线框内完成电路原理图．(不考虑控制开关对所设计电路的影响)图S116提供的器材如下：光敏电阻R P(符号)；直流电源E(电动势3 V，内阻不计)；定值电阻：R1＝10 kΩ，R2＝20 kΩ，R3＝40 kΩ(限选其中之一并在图中标出)；开关S及导线若干．考点二数据处理与误差分析2 [2015·长春模拟] 温度传感器广泛应用于家用电器中，它是利用热敏电阻的阻值随温度变化的特性来工作的．如图S117甲所示为某装置中的传感器工作原理图，已知电源的电动势E＝9.0 V，内阻不计；G为灵敏电流表，其内阻R g保持不变；R为热敏电阻，其阻值随温度的变化关系如图乙所示，闭合开关S，当R的温度等于20 ℃时，电流表示数I1＝2 mA；当电流表的示数I2＝3.6 mA时，热敏电阻的温度是( )图S117A．60 ℃ B．80 ℃C．100 ℃ D．120 ℃式题1 [2015·大连调研] 如图S118甲所示，电源的电动势E＝9 V，它和灵敏电流表G的内阻均不可忽略，电压表V的内阻很大，热敏电阻R的阻值随温度的变化关系如图乙所示．闭合开关S，当R的温度等于20 ℃时，电流表示数I1＝2 mA.根据以上信息判断，下列说法正确的是( )图S118A．电流表内阻与电源内阻之和为0.5 kΩB．电流表示数I2＝3.6 mA时热敏电阻的温度是100 ℃C．温度升高时电压表示数U与电流表示数I的比值变大D．温度升高时电压表示数变化量的绝对值ΔU与电流表示数变化量的绝对值ΔI的比值不变式题2 为了研究光敏电阻在室内正常光照射和室外强光照射时电阻的大小关系，某同学用如图S119甲所示的电路进行实验，得出两种UI图线，如图乙所示．甲乙图S119(1)根据UI图线可知正常光照射时光敏电阻的阻值为________Ω，强光照射时电阻为________Ω；(2)若实验中所用电压表的内阻约为5 kΩ，毫安表的内阻约为100 Ω，考虑到电表内阻对实验结果的影响，此实验中________(选填“正常光照射时”或“强光照射时”)测得的电阻误差较大．若测量这种光照下的电阻，则需将实物图中毫安表的连接方式采用________(选填“内接”或“外接”)法进行实验，实验结果较为准确．1．(多选)美国科学家Willard S．Boyle与George E．Smith因电荷耦合器件(CCD)的重要发明荣获2009年度诺贝尔物理学奖．CCD是将光学量转变成电学量的传感器．下列器件可作为传感器的有( )A．定值电阻 B．热敏电阻C．霍尔元件 D．干电池2．金属铂的电阻值随温度的变化而变化，图S1110中可能表示金属铂电阻的UI图线的是( )图S11103．[2015·湛江二模] 如图S1111所示为某电容传声器结构示意图，膜片和极板组成一个电容器，当人对着传声器讲话时，膜片会振动．若某次膜片振动时，膜片与极板距离减小，则在此过程中( )图S1111A．膜片与极板所组成的电容器的电容变小B．极板的带电荷量增大C．膜片与极板间的电场强度变小D．电阻R中无电流通过4．[2015·东城模拟] 利用金属导体的电阻随温度的变化而变化的特点可以制成电阻温度计．如图S1112甲所示为某种金属导体的电阻R随温度t变化的图线(直线)．如果用这种金属导体做成测温探头，再将它连入如图乙所示的电路中，随着测温探头处待测温度的变化，电流表示数也会发生变化．则在t1～t2温度范围内( )甲乙图S1112A．待测温度越高，电流表的示数越大B．待测温度越高，电流表的示数越小C．待测温度升高，电流表的示数均匀增大D．待测温度升高，电流表的示数均匀减小5．(多选)[2015·江山模拟] 如图S1113甲所示的电路中电源电动势E＝8 V，电阻R 与一个电流传感器相连，传感器可以将电路中的电流随时间变化的曲线显示在计算机屏幕上，先将S接2给电容器C充电，再将S接1，结果在计算机屏幕上得到如图乙所示的曲线，C为图像上的一点，将该曲线描绘在坐标纸上(坐标纸上的小方格图中未画出)，电流坐标轴每小格表示0.1 mA，时间坐标轴每小格表示0.1 s，曲线与AOB所围成的面积约为80个小方格．则下列说法正确的是( )甲乙图S1113A．充电电流由a极板穿过电容器内部流向b极板B．C点的坐标乘积表示电容器放电过程中流过电流传感器的电荷量C．电容器充电完毕时，所带电荷量约为8×10－4 CD．电容器的电容约为10－4 F6．(多选)利用光敏电阻制作的光传感器，记录了传送带上工件的输送情况，图S1114甲为某工厂成品包装车间的光传感记录器的示意图，光传感器B能接收到发光元件A发出的光，每当工件挡住A发出的光时，光传感器就输出一个电信号，并在屏幕上显示出电信号与时间的关系，如图乙所示．若传送带始终匀速运动，每两个工件间的距离为0.2 m，则下列说法正确的是( )甲乙图S1114A．传送带运动的速度是0.1 m/sB．传送带运动的速度是0.2 m/sC．该传送带每小时输送3600个工件D．该传送带每小时输送7200个工件7．[2015·湖北重点高中联考] 利用传感器可以探测、感受外界的信号、物理条件等．图S1115甲为某同学用传感器做实验得到的小灯泡的UI关系图线．图S1115(1)实验室提供的器材有：电流传感器、电压传感器、滑动变阻器A(阻值范围0～10 Ω)、滑动变阻器B(阻值范围0～100 Ω)、电动势为6 V的电源(不计内阻)、小灯泡、开关、导线若干．该同学做实验时，滑动变阻器选用的是________(选填“A”或“B”)；请在图乙的方框中画出该实验的电路图．(2)如果将该小灯泡接入图丙所示的电路中，已知电流传感器的示数为0.3 A，电源电动势为3 V．则此时小灯泡的电功率为________W，电源的内阻为________Ω(保留2位有效数字)．。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
实验11 传感器的简单应用
1．(2016·浙江理综)如图所示为一种常见的身高体重测量仪。
测量仪顶部向下发射波速为v 的超声波，超声波经反射后返回，被测量仪接收，测量仪记录发射和接收的时间间隔。
质量为M 0的测重台置于压力传感器上，传感器输出电压与作用在其上的压力成正比。
当测重台没有站人时，测量仪记录的时间间隔为t 0，输出电压为U 0，某同学站上测重台，测量仪记录的时间间隔为t ，输出电压为U ，则该同学的身高和质量分别为导学号 51343149( D )
A ．v (t 0－t )，M 0U 0U
B.12v (t 0－t ), M 0U 0U C ．v (t 0－t )，M 0
U 0(U －U 0) D.12v (t 0－t )，M 0U 0
(U －U 0) [解析] 设测量仪高度和人的身高分别为H 和h ，根据题意，没有站人时有H ＝v t 0
2，站人时有H －h ＝v t 2，得h ＝t 0－t 2
v ；又由传感器输出的电压与作用在其上的压力成正比，则没有站人时U 0＝kM 0g ，站人时U ＝k (M 0＋m )g ，得m ＝M 0U 0
(U －U 0)，故D 项正确。
2．(2016·北京理综)热敏电阻常用于温度控制或过热保护装置中。
如图为某种热敏电阻和金属热电阻的阻值R 随温度t 变化的示意图。
由图可知，这种热敏电阻在温度上升时导电能力__增强__(选填“增强”或“减弱”)；相对金属热电阻而言，热敏电阻对温度变化的影响更__敏感__(选填“敏感”或“不敏感”)。
导学号 51343150
[解析] 由图可知，热敏电阻在温度上升时，阻值下降，故其导电能力增强；相对金属热电阻而言，热敏电阻在温度变化时，阻值变化明显，故对温度更敏感。
3．(2016·全国卷Ⅰ)现要组装一个由热敏电阻控制的报警系统，当要求热敏电阻的温度达到或超过60℃时，系统报警。
提供的器材有：热敏电阻，报警器(内阻很小，流过的电流超过I c 时就会报警)，电阻箱(最大阻值为999.9Ω)，直流电源(输出电压为U ，内阻不计)，滑动变阻器R 1(最大阻值为1000Ω)，滑动变阻器R 2(最大阻值为2000Ω)，单刀双掷开关一个，导线若干。
导学号 51343151
在室温下对系统进行调节，已知U 约为18V ，I c 约为10mA ；流过报警器的电流超过20mA 时，报警器可能损坏；该热敏电阻的阻值随温度升高而减小，在60℃时阻值为650.0Ω。
(1)完成待调节的报警系统原理电路图的连线。
(2)电路中应选用滑动变阻器__R 2__(填“R 1”或“R 2”)。
(3)按照下列步骤调节此报警系统：
①电路接通前，需将电阻箱调到一固定的阻值，根据实验要求，这一阻值为__650.0__Ω；滑动变阻器的滑片应置于__b __(填“a ”或“b ”)端附近，不能置于另一端的原因是__接通电源后，流过报警器的电流会超过20mA ，报警器可能损坏__。
②将开关向__c __(填“c ”或“d ”)端闭合，缓慢移动滑动变阻器的滑片，直至__报警器开始报警__。
(4)保持滑动变阻器滑片的位置不变，将开关向另一端闭合，报警系统即可正常使用。
[答案] (1)连线如图所示
[解析] (1)根据题述，应该采用滑动变阻器的限流接法，连接的电路如答图所示。
(2)根据题述，流过报警器的工作电流超过10mA 时，报警器就会报警，可知滑动变阻器的最大阻值至少为R ＝U I c ＝1810×10－3
Ω＝1 800Ω，因此在电路中应选用最大阻值为2 000 Ω的滑动变阻器R 2。
(3)①电路接通前，需将电阻箱调到一固定的阻值，根据实验要求，这一阻值为热敏电阻
在60℃时的阻值650.0Ω；滑动变阻器的滑片应置于接入电路的阻值最大处，即b 端附近，不能置于另一端的原因是：若置于a 端，则会导致闭合开关后，报警器中电流大于20mA ，报警器可能损坏。
②将开关向c 端闭合，缓慢移动滑动变阻器的滑片，直至报警器开始报警。
4．(多选)(2017·河北沧州模拟)有一种测量人体重的电子秤，其原理如图虚线框内所示，它主要由三部分构成：踏板、压力传感器R (是一个阻值可随压力大小而变化的电阻器)、显示体重的仪表G (实质是理想电流表)，设踏板的质量可忽略不计，已知理想电流表的量程为3A ，电源电动势为12V ，内阻为2Ω，电阻R 随压力变化的函数式为R ＝30－0.02F (F 和R 的单位分别是N 和Ω)。
下列说法正确的是导学号 51343152( AC )
A ．该秤能测量的最大体重是1400N
B ．该秤能测量的最大体重是1300N
C ．该秤零刻度线(即踏板空载时的刻度线)应标在电流表G 刻度盘0.375A 处
D ．该秤零刻度线(即踏板空载时的刻度线)应标在电流表G 刻度盘0.400A 处
[解析] 因为理想电流表的量程为3A ，所以电路中允许通过的最大电流为3A ，根据闭合
电路欧姆定律，压力传感器的最小电阻应满足R ＋2Ω＝123
Ω，R 最小为2Ω，代入R ＝30－0.02F ，求出F ＝1400N ，A 正确，B 错误；当F ＝0时，R ＝30Ω，这时电路中的电流I ＝1230＋2
A ＝0.375A ，C 正确，D 错误。