【学海导航】高考物理一轮总复习 第10章 第3节 实验 传感器的简单使用同步训练

第3节实验：传感器的简单使用
1.(多选)传感器已经广泛应用于我们的生活，为我们带来方便．下列可以用来控制电路通断的温度传感器元件有 ( )
A．双金属片 B．应变片
C．感温铁氧体 D．干簧管
2.(多选)如图所示是测定压力F的电容式传感器，下列说法正确的是( )
A．压力变大，流过电流表上的电流向右
B．压力变小，流过电流表上的电流向右
C．压力不变时，电流表上仍有电流
D．压力不变时，电流表无电流
3.(多选)某同学设计了一个探究电容器所带电荷量与电容器两极间电压关系的实验，实验电路如图甲所示，其中P为电流传感器，V为电阻很大的电压表．实验时，先将开关S1闭合，单刀双掷开关S2掷向a，调节滑动变阻器的滑动头到某位置使电容器C充电，当电路达到稳定后记录理想电压表的示数．再迅速将开关S2掷向b，使电容器放电．电流传感器P 将电容器充、放电过程中的电流数据传送给计算机，在计算机上可显示出电流i随时间t 变化的图像如图乙所示．然后改变滑动变阻器滑动头的位置，重复上述步骤，记录多组电流随时间变化的图像和电压表的示数．对于这个实验过程和由图像及数据所得出的结果，下列说法中正确的是 ( )
A．流过电流传感器P的充电电流和放电电流方向相同
B．图乙中的第①段(充电阶段)电流曲线与横轴所围图形的面积表示电容器充电结束时所带的电荷量
C．电容器充电结束时所带电荷量随电容器充电结束时两极间电压变化的关系图像应为一条过原点的倾斜直线
D．电容器充电结束时所带电荷量与滑动变阻器滑动头的位置无关
4.(单选)温度传感器广泛应用于室内空调、电冰箱等家用电器中，它是利用热敏电阻的阻值随温度变化的特性来工作的．如图甲所示，电源的电动势E＝9.0V，内阻不计；G为灵敏电流表，内阻R g保持不变；R为热敏电阻，其电阻值与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＝2mA；当电流表的示数I2＝3.6mA时，热敏电阻的温度是( )
A．60℃ B．80℃
C．100℃ D．120℃
5.传感器担负着信息的采集任务，在自动控制中发挥着重要作用，传感器能够将感受
到的物理量(如温度、光、声等)转换成便于测量的量(通常是电学量)，例如热敏传感器，主要是应用了半导体材料制成的热敏电阻，热敏电阻阻值随温度变化的图线如图甲所示，图乙是由热敏电阻R 1作为传感器制作的简单自动报警器的线路图．
(1)为了使温度过高时报警器响铃，c 应接在 a 处．
(2)若使启动报警的温度提高些，应将滑动变阻器滑片P 向 左 移动．
(3)如果在调试报警器达最低报警温度时，无论如何调节滑动变阻器滑片P 都不能使报警器工作，且电路连接完好，各电路元件都能处于工作状态，则造成工作电路不能正常工作的原因可能是 ①左边电源电压太低，②线圈匝数太少，③弹簧劲度系数太大 (写出一个)．
6.某学生为了测量一物体的质量，找到一个力电转换器，该转换器的输出电压正比于受压面的压力(比例系数为k )，如图所示，测量时先调节输入的电压，使转换器空载时的输出电压为零；而后在其受压面上放一物体，即可测得与物体的质量成正比的输出电压U .
现有下列器材：力电转换器、质量为m 0的砝码、电压表、滑动变阻器、干电池各一个、开关及导线若干、待测物体(可置于力电转换器的受压面上)．请完成对该物体质量的测量．
(1)设计一个电路，要求力电转换器的输入电压可调，并且使电压的调节范围尽可能大，画出完整的测量电路图．
(2)待测物体的质量m 的表达式是 m ＝U 0m 0 ，式中各符号的意义是 m 0为砝码质量，U 0为砝码放在力电转换器上时电压表的示数，U 为待测物放在力电转换器上时电压表的示数 .
第3节 实验：传感器的简单使用
1．AC 2.AD 3.BC 4.D
5．(1)a (2)左 (3)①左边电源电压太低，②线圈匝数太少，③弹簧劲度系数太大
6．(1)图略 (2)m ＝U U 0m 0m 0为砝码质量，U 0为砝码放在力电转换器上时电压表的示数，U 为待测物放在力电转换器上时电压表的示数。