2021高考物理总复习课件(首选版)Word文档考点38 传感器的简单使用

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2021届高考物理必考实验十二:传感器的简单使用【含答案】

2021届高考物理必考实验十二:传感器的简单使用【含答案】

2021届高考物理必考实验十二:传感器的简单使用1.实验原理(1)传感器的作用传感器能够将感受到的物理量(力、热、光、声等)转换成便于测量的量(一般是电学量)。

(2)传感器的工作过程通过对某一物理量敏感的元件将感受到的信号按一定的规律转换成便于测量的信号。

例如,光电传感器是利用光敏电阻将光信号转换成电信号;热电传感器是利用热敏电阻或金属热电阻将温度信号转换成电信号。

转换后的信号经过电子电路的处理就可达到方便检测、自动控制、遥控等各种目的。

传感器工作的原理可用下图表示:2.实验器材热敏电阻、光敏电阻、多用电表、铁架台、烧杯、冷水、热水、小灯泡、学生电源、滑动变阻器、开关、导线等。

3.实验步骤及数据处理(1)研究热敏电阻的热敏特性①实验步骤a.按图所示连接好电路,将热敏电阻绝缘处理。

b.把多用电表置于“欧姆挡”,并选择适当的量程测出烧杯中没有水时热敏电阻的阻值,并记下温度计的示数。

c.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多用电表测出的热敏电阻的阻值。

d.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。

②数据处理a.根据记录数据,把测量到的温度、电阻阻值填入下表中,分析热敏电阻的特性。

次数123456待测量温度/℃电阻/Ωb.在坐标系中,粗略画出热敏电阻的阻值随温度变化的图线。

c.根据实验数据和R-t图线,得出结论: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)研究光敏电阻的光敏特性①实验步骤a.将光电传感器、多用电表、灯泡、滑动变阻器按图所示电路连接好,其中多用电表置于“×100”的欧姆挡。

b.先测出在室内自然光的照射下光敏电阻的阻值,并记录数据。

c.打开电源,让小灯泡发光,调节小灯泡的亮度使之逐渐变亮,观察表盘指针显示电阻阻值的情况,并记录。

d.观察用手掌(或黑纸)遮光时电阻的阻值,并记录。

②数据处理把记录的结果填入下表中,根据记录数据分析光敏电阻的特性。

高三物理总复习必修部分课件10-3传感器及其应用(新人教)

高三物理总复习必修部分课件10-3传感器及其应用(新人教)
(4)霍尔元件能够把磁感应强度转换为电压,当电流一 定时,霍尔电压 UH 与磁感应强度 B 成正比.
归纳领悟
如图所示,宽度为 d 的导体板放在垂直于它的磁感应强 度为 B 的匀强磁场中,导体板单位体积中自由电子的 个数为 n,当电流 I 通过导体板时,在导体板的上侧面 A 和下侧面
A′之间会产生电势差 U,这种现象称为霍尔效应.实验表 明,当磁场不太强时,电势差 U、电流 I 和 B 的关系为 U =kIdB.式中的比例系数 k 称为霍尔系数,U 称为霍尔电 压.霍尔效应可解释如下:外部磁场的洛伦兹力使运动的 电子聚集在导体板的一侧,在导体板的另一侧会出现多余 的正电荷,从而形成电场,电场对电子施加与洛伦兹力方 向相反的静电力,当静电力和洛伦兹力达到平衡时,导体 板上、下两侧面之间就会形成稳定的电势差.
设电流 I 是由电子的定向移动形成的,电子的平均定 向速度为 v,电荷量为 e,由图可知,电流 I 的方向向右, 根据左手定则,四指指向电子运动的反方向,自由电子受 到的洛伦兹力方向向上,这样导体的上侧面会聚集电子, 而导体板整体不带电,所以导体板的下侧面就会出现多余 的正电荷,从而使导体板的上侧面 A 的电势低于下侧面 A′的电势.当导体板上、下两侧之间形成稳定的电势差 时,静电力与洛伦兹力达到平衡,Ee=eUh =Bev,得:U
=hvB,根据电流的微观表达式,通过导体的电流 I= nevdh,由 U=kIdB,有 hvB=knevdBdh得霍尔系数:k=n1e.
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 敏元件.
实验:传感器的简单应用
实验目的 1.知道传感器的作用. 2.观察热敏电阻和光敏电阻的阻值是如何随热信号 和光信号而变化的.

高考物理一轮复习 10.3实验 传感器的简单使用课件

高考物理一轮复习 10.3实验 传感器的简单使用课件

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2.其工作过程如下图所示:
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三、实验器材 热敏电阻、光敏电阻、多用电表、铁架台、烧杯、冷水、 热水、小灯泡、学生电源、继电器、滑动变阻器、开关、导线 等.
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四、实验过程 1.研究热敏电阻的热敏特性 (1)实验步骤 ①按图所示连接好电路,将热敏电阻绝缘处理; ②把多用电表置于“欧姆”挡,并选择适当的量程测出烧 杯中没有热水时热敏电阻的阻值,并记下 温度计的示数 ;
【答案】 (1)见解析图 (2)见解析图 (3)115.0 mA 5.00 V 43.5 Ω 64.0 ℃
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本实验主要考查伏安法测电阻整体电路的连线、根据数据 画图线及基本仪器的读数,主要难点在于精确画出RL-t图线, 考查了学生动手能力以及运用图线处理数据的能力.
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考向二 光敏电阻的特性及其应用
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②在右图坐标系中,
粗略画出热敏电阻的阻值随温度变化的图线. ③根据实验数据和R-t图线,得出结论: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
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2.研究光敏电阻的光敏特性 (1)实验步骤
①将光敏电阻、多用电表、灯泡、滑动变阻器按如右图所 示电路连接好,其中多用电表置于“×100”挡;
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(3)在某一温度下,电路中的电流表、电压表的示数如图 (丁)、(戊)所示.电流表的读数为________,电压表的读数为 ________.此时等效电阻RL的阻值为________;热敏电阻所处 环境的温度约为________.
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【思维启迪】 看清题中所给电路的构成;仔细分析表中 的数据;按仪表的读数规则读数.

高考物理复习实验传感器的简单应用课件 新人教版

高考物理复习实验传感器的简单应用课件 新人教版
• (2)由于研究热敏电阻的伏安特性曲线, 要求测量数据范围大,所以应采用分压接 法.热敏电阻为小电阻,应采用外接法, 如图甲所示.
• (3)连线图如图乙所示
• 【例2】 (2009·安徽十校测试)某同学用 如图甲所示的电路测量一个电容器的电 容.图中R为20kΩ的电阻,电源电动势 为6.0V.将传感器连接在计算机上,经处 理后,画出电容器i—t图象如图乙所示
• (2)将多用电表的选择开关置于欧姆挡,
选倍率择合适的
,并进行欧姆调零.
• (3)待温度计示数稳定后,把测得的温度、 电阻值填入表中.
• (4)分几次向烧杯中倒入少量热水,测得 几组温度、电阻值填入表中.
• (5)在坐标纸上,描绘出热敏电阻的阻值R 随温度t变化的R-t图线.
• (6)结论:该热敏电阻的阻值随温度的升 高减小而__________.
线和少部分光线时,测得的电阻值填入
下表中.
光照强 度
中(挡住少 强(正常光) 部分光
线)
弱(挡住 大部 分光 线)
R/Ω
• (5)结论
• ●深化拓展
• 实验注意事项
• 1.在做热敏实验时,加热水后要等一会 再测其阻值,以使电阻温度与水温相同, 并同时读出水温.
• 2.可用图象法研究电阻随温度变化的规 律.
• C.小灯泡的亮度变强
• D.小灯泡的亮度变弱
• 解析:温度降低时R2增加,干路电流减 小,R1两端电压、电流表示数都减小, 灯泡两端电压变大、亮度变强.
• 答案:C
• 【例1】 用热敏电阻作为传感器,设计 一个简单的自动控制装置,可供选择的 器材如下:热敏电阻、小灯泡(或门铃)、 电池组、继电器、滑动变阻器、开关、 导线等.要求:温度高时,灯泡亮或门

2021届高考物理一轮复习实验十二 传感器的简单使用课件

2021届高考物理一轮复习实验十二 传感器的简单使用课件
(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。
备选训练
1. (2017·江苏单科,11)某同学通过实验制作一个简易的温控装置,实验原理电路图 如图4甲所示,继电器与热敏电阻Rt、滑动变阻器R串联接在电源E两端,当继电器的电 流超过1 5 mA 时,衔铁被吸合,加热器停止加热,实现温控。继电器的电阻约20 Ω, 热敏电阻的阻值Rt与温度t的关系如下表所示。
实验十二 传感器的简单使用
01
实验基础梳理
02
实验热点突破 热点一 教材原型实验
03
实验热点突破 热点 二 实验拓展创新
04 备选训练
实验基础梳理
1.研究热敏电阻的热敏特性 装置及器材
操作要领
(1)绝缘:热敏电阻要绝缘处理。 (2)适当:“欧姆”挡要选择适当的倍率。 (3)调零:要先进行欧姆调零再测量。 (4)等待:加开水后要等一会儿再测阻值,以使 电阻温度与水的温度相同。 (5)重新调零:欧姆表每次换挡后都要重新调零。 (6)记录:记下温度计的示数和多用电表测出的 热敏电阻的阻值。
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转到解析
实验热点突破
热点二 实验拓展创新 命题角度1 拓展实验——设计温度报警器 【例3】 (2016·全国卷Ⅰ,23)现要组装一个由热敏电阻控制的报警系统,要求当 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Ic时就会报警),电阻箱(最大阻值为999.9 Ω),直流电源(输 出电压为U,内阻不计),滑动变阻器R1(最大阻值为1 000 Ω),滑动变阻器R2(最大阻值 为2 000 Ω),单刀双掷开关一个,导线若干。 在室温下对系统进行调节,已知U约为18 V,Ic约为10 mA;流过报警器的电流超过 20 mA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 650.0 Ω。

2021高考物理课标全国版一轮课件:实验12 传感器的简单使用

2021高考物理课标全国版一轮课件:实验12 传感器的简单使用
• 因此滑动变阻器应选R2.
• (2)用多用电表测量直流电压时,选择开关应旋至C(直流电压 挡).
• (3)a、b间电压为0,指针不偏转.
• 接入a、c时,多用电表与电源等构成回路,指针偏转.
• (4)连接电路时,先用电阻箱代替热敏电阻,调节滑动变阻器 阻值,衔铁被吸合时,调节完毕,移除电阻箱换为热敏电阻 即可,正确的顺序为⑤④②③①.
第 十一 章 交变电流 传感器
实验12 传感器的简单使用
栏 目 导 航
01
主干回顾·强化ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ基
02
核心考点·探究突破
03
高效演练·强化提升
01
主干回顾·强化根基
• 一、研究热敏电阻的热敏特性
• 二、研究光敏电阻的光敏特性
• ◎注意事项
• 1.在做热敏实验时,加开水后要等一会儿再测其阻值,以 使电阻温度与水的温度相同,并同时读出水温.
• (2)由题意知,调节滑动变阻器起不到改变电流的作用,说明 待测电阻较大,故热敏电阻的阻值随温度的升高而增大.
• (3)因80℃时热敏电阻阻值较大,而滑动变阻器阻值较小,故 滑动变阻器采用分压接法.
• 又因电阻阻值较大,故电流表不能准确测量电流,故采用电 压表V1与定值电阻R1并联后充当电流表来测量电流,故电路 图如图所示
Ω30,.0 热敏40电.0 阻的50阻.0 值R60t与.0 温7度0.0t的关80系.0 如下表所
199.5 145.4 108.1 81.8 62.9 49.1
• (1)提供的实验器材有:电源E1(3 V,内阻不计)、电源E2(6 V, 内阻不计)、滑动变阻器R1(0~200 Ω)、滑动变阻器R2(0~ 500 Ω)、热敏电阻Rt、继电器、电阻箱(0~999.9 Ω)、开关S、 导线若干.

高考物理一轮总复习第十一章热学选修3_3实验11传感器的简单使用课件

高考物理一轮总复习第十一章热学选修3_3实验11传感器的简单使用课件

• A.h正在增大
B.h正在减小
• C.h不变
D.无法确定
解析:由电源极性及电流方向可知,A、B 构成的电容器上的电荷量减小,据 C=QU, 电容 C 在减小,可知正对面积 S 减小,即 h 在减小.故选项 B 正确.
•对应演练 ·迁移运用
编后语
老师上课都有一定的思路,抓住老师的思路就能取得良好的学习效果。在上一小节中已经提及听课中要跟随老师的思路,这里再进一步论述听课时如何 抓住老师的思路。
1.传感器的性能的 理解;2.涉及传感器 应用的电路设计或对 抑制电路的理解应用.
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知识梳理·夯实基础 核心考点·分层突破 对应演练·迁移运用
•知识梳理 ·夯实基础
• 一、实验目的
• 1.体会传感器在实际生活中的应用;
• 2.了解常见传感器的工作特点,能够分析光控电路和温控 电路的工作原理.
• 解析:(1)根据电路连接实物图.
• (2)根据数据描出点,作出直线.
(3)电流表读数:I=115 mA,电压表读数:U=5.00 V. RL=UI =1155×.0100-3Ω≈43.5 Ω,对照图乙找出相应温度约为 64.0 ℃.
• 考点2 光电传感器 • [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
① 根据课堂提问抓住老师的思路。老师在讲课过程中往往会提出一些问题,有的要求回答,有的则是自问自答。一般来说,老师在课堂上提出的问 题都是学习中的关键,若能抓住老师提出的问题深入思考,就可以抓住老师的思路。
② 根据自己预习时理解过的逻辑结构抓住老师的思路。老师讲课在多数情况下是根据教材本身的知识结构展开的,若把自己预习时所理解过的知识 逻辑结构与老师的讲解过程进行比较,便可以抓住老师的思路。

高考物理 单元总复习课件第3单元 传感器的原理及应用课件

高考物理 单元总复习课件第3单元 传感器的原理及应用课件
滑块所受合力产生加速度 a1,根据牛顿第二定律有 F1-F2=ma1,得 a1=F1-m F2=14- 2.06.0 m/s2=4 m/s2.a1 与 F1 同方向,即向前(向右).
(2)a 传感器的读数恰为零,即左侧弹簧的弹力 F′1 =0,因两弹簧相同,左弹簧伸长多少,右弹簧就缩短多 少,所以右弹簧的弹力变为 F′2=20 N.滑块所受合力产 生加速度,由牛顿第二定律得 F 合=F′2=ma2,得 a2=Fm2′ =-10 m/s2.
• ►变式2:某学生为了测量一物体的质量, 找到了一个力电转换器,让转换器的输出 电压正比于受压面的压力(比例系数为k), 如图10所示.测量时先调节输入端的电压, 使转换器空载时的输出电压为零;然后在 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m0 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).
• (3)有些金属的电阻率随温度的升高而增 加,利用这个特点也可以制成温度传感 器.热敏电阻和金属热电阻都可以把温度 这个热学量转化为电学量(电阻),相比之 下热敏电阻的灵敏度较好.
• (4)霍尔元件能够把磁感应强正比度.转换为电 压,当电流一定时,霍尔电压UH与磁感 应强度B成
• (1)组成:由金属架和应变片组成.
• 【例3】 用热敏电阻作为传感器,设计 一个简单的自动控制装置,可供选择的器 材如下:热敏电阻、小灯泡(或门铃)、电 池组、继电器、滑动变阻器、开关、导线 等.要求:温度高时,灯泡亮或门铃报 警.请选出需要的器材,画出原理图,并 作简要说明.
• 解析:假设用热敏电阻来控制一个小灯泡 的发光和熄灭.电池组的输出电压如果等 于继电器的工作电压,但是高于小灯泡的 额定电压,可以用一个滑动变器和小灯泡 串联来调节,其工作原理如图12所示,

2021届高考物理一轮复习-专题十 实验十一 传感器的简单使用 (共16张PPT)

2021届高考物理一轮复习-专题十 实验十一 传感器的简单使用 (共16张PPT)
图 S11-1 传感器工作原理
传感器工作过程是:通过对某一物理量敏感的元件,将感 受到的物理量按一定规律转换成便于测量的量.
(3)传感器的分类:___力__电___传感器、_____热__电___传感器、 __光__电____传感器、___声__电___传感器、___电__容___传感器、磁电传 感器、超声波传感器、气敏传感器等.
考点 热敏电阻和光敏电阻传感器 ⊙典例剖析 例 1:(多选)一般的电熨斗用合金丝作发热元件,合金丝电 阻随温度 t 变化的关系如图中实线①所示,由于环境温度以及 熨烫的衣物厚度、干湿不同,熨斗的散热功率不同,因而熨斗 的温度可能会在较大范围内波动,易损坏衣物.有一种用主要成 分为钛酸钡,被称为“PTC”的特殊材料作发热元件的电熨斗, PTC 材料的电阻随温度变化的关系如图 S11-3 中实线②所示.根 据图线分析可知( )
(2)光敏电阻. ①特点:无光照时,载流子(电流载体,如电子和离子)极 少,阻值较__大__;随着光照的增强,载流子增多,阻值__减__小__. ②作用:能够把光照___强__弱__这个光学量转换成___电__阻__这 个电学量. ③应用:路灯的控制、鼠标器、光电计数器、烟雾报警器 等都是利用了光电传感器的原理.
答案:AC
【考点练透】 1.(2019 年天津第一中学模拟)不计电阻的某线圈在匀强磁 场中绕垂直于磁场的轴匀速转动,产生如图 S11-4 甲所示的正 弦交流电,把该交流电接在图乙中理想变压器的 A、B 两端, 电压表和电流表均为理想电表,R1 为热敏电阻(温度升高时其电 阻减小),R2 为定值电阻.下列说法正确的是( )
A.电压表的示数增大 C.小灯泡的功率增大
图 S11-5 B.R2 中电流减小 D.电路的路端电压增大

2021版高考物理一轮复习课件第11章交变电流传感器专题突破(12)传感器的简单使用

2021版高考物理一轮复习课件第11章交变电流传感器专题突破(12)传感器的简单使用

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1.如图所示,一热敏电阻 RT 放在控温容器 M 内;○A 为毫安表,量程为 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.
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(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: a.依照实验原理电路图连线. b.调节控温容器 M 内的温度,使得 RT 的温度为 95 ℃. c.将电阻箱调到适当的阻值,以保证仪器安全. d.闭合开关,调节电阻箱,记录电流表的示数 I0,并记录____________________. e.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__________________________________________________________. f.温度为 T1 时热敏电阻的电阻值 RT1=______________. g.逐步降低 T1 的数值,直到 20 ℃为止;在每一温度下重复步骤 e、f.
10
实验时,先按图(a)连接好电路,再将温控室的温度 t 升至 80.0 ℃.将 S2 与 1 端接通,
闭合 S1,调节 R1 的滑片位置,使电压表读数为某一值 U0;保持 R1 的滑片位置不变,将
R2 置于最大值,将 S2 与 2 端接通,调节 R2,使电压表读数仍为 U0;断开 S1,记下此时
12
(3)由图(b)可得到 RT 在 25 ℃~80 ℃范围内的温度特性.当 t=44.0 ℃时,可得 RT =________Ω;
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考点38传感器的简单使用题组一基础小题1.(多选)传感器担负着信息采集的任务,它可以()A.将力学量(如形变量)转变成电学量B.将热学量转变成电学量C.将光学量转变成电学量D.将电学量转变成力学量答案ABC解析传感器是将所感受到的不便于测量的物理量(如力、热、光、声等)转换成便于测量的物理量(一般是电学量)的一类元件。

故A、B、C正确,D错误。

2.(多选)如图所示,用光敏电阻LDR和灯泡制成的一种简易水污染指示器,下列说法中正确的是()A.严重污染时,LDR是高电阻B.轻度污染时,LDR是高电阻C.无论污染程度如何,LDR的电阻不变,阻值大小由材料本身因素决定D.该仪器的使用会因为白天和晚上受到影响答案AD解析严重污染时,透过污水照到LDR上的光线较少,LDR的电阻较大,A 正确,B错误;LDR由半导体材料制成,受光照影响电阻会发生变化,C错误;白天和晚上自然光强弱不同,或多或少会影响LDR的电阻,D正确。

3.如图所示,R1为定值电阻,R2为负温度系数的热敏电阻,L为小灯泡,当温度降低时()A.R1两端的电压增大B.电流表的示数增大C.小灯泡的亮度变强D.小灯泡的亮度变弱答案 C解析R2与灯泡L并联后再与R1串联,然后与电流表、电源构成闭合电路,当温度降低时,热敏电阻R2的阻值增大,外电路电阻增大,根据闭合电路欧姆定律可知,电流表示数减小,灯泡L两端的电压增大,灯泡的亮度变强,R1两端的电压减小,故只有C正确。

4.如图所示是电容式话筒的示意图,它是利用电容制作的传感器,话筒的振动膜前面镀有薄薄的金属层,膜后距膜几十微米处有一金属板,振动膜上的金属层和这个金属板构成电容器的两极,在两极间加一电压U,人对着话筒说话时,振动膜前后振动,使电容发生变化,导致话筒所在电路中的其他量发生变化,使声音信号被话筒转化为电信号,其中导致电容变化的原因可能是电容器两板间的()A.距离变化B.正对面积变化C.介质变化D.电压变化答案 A解析由题意,对着话筒说话时,振动膜前后振动,则金属层和金属板间距离改变,即电容器两极板间距离改变,导致电容变化,A正确。

5.(多选)压敏电阻的阻值会随所受压力的增大而减小。

一同学利用压敏电阻设计了判断升降机运动状态的装置,如图甲所示,将压敏电阻平放在升降机内,受压面朝上,在上面放一物体m,升降机静止时电流表示数为I0。

某过程中电流表的示数如图乙所示,则在此过程中()A.物体处于失重状态B.物体处于超重状态C.升降机一定向上做匀加速运动D.升降机可能向下做匀减速运动答案BD解析因为压敏电阻的阻值会随所受压力的增大而减小,由题图乙知,此过程中电路中的电流大于静止时的电流且稳定,故压敏电阻受到的压力大于静止时受到的压力,物体处于超重状态,B、D正确。

6.如图所示为一种温度自动报警器的原理图,在水银温度计的顶端封入一段金属丝,以下说法正确的是()A.温度升高至74 ℃时,L1灯亮报警B.温度升高至74 ℃时,L2灯亮报警C.温度升高至78 ℃时,L1灯亮报警D.温度升高至78 ℃时,L2灯亮报警答案 D解析由图可知,当温度低于78 ℃时,线圈中没有电流,此时灯L1亮,但不报警,当温度升高到78 ℃时,线圈中有电流,电磁铁吸引衔铁,灯L2所在电路被接通,所以灯L2亮且报警,温度升高至74 ℃时,线圈中没有电流,只是灯L1亮,不会报警。

故D正确。

7.(多选)计算机光驱的主要部分是激光头,它可以发射脉冲激光信号,激光扫描光盘信息时,激光头利用光敏电阻自动计数器将反射回来的脉冲信号传输给信号处理系统,再通过计算机显示出相应信息。

光敏电阻自动计数器的示意图如图所示,其中R1为光敏电阻,R2为定值电阻,此光电计数器的基本工作原理是()A.当有光照射R1时,处理系统获得高电压B.当有光照射R1时,处理系统获得低电压C.信号处理系统每获得一次低电压就计数一次D.信号处理系统每获得一次高电压就计数一次答案AD解析当有光照射R1时,电阻减小,处理系统获得高电压,故A正确,B 错误;信号处理系统每获得一次高电压就计数一次,故D正确,C错误。

8.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M0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。

当测重台上没有站人时,测量仪记录的时间间隔为t0,输出电压为U0,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()A .v (t 0-t ),M 0U 0U B.12v (t 0-t ),M 0U 0U C .v (t 0-t ),M 0U 0(U -U 0) D.12v (t 0-t ),M 0U 0(U -U 0) 答案 D解析 设测量仪高度和人的身高分别为H 和h ,根据题意,该同学没有站上测重台时有H =v t 02,站上测重台时有H -h =v t 2,得h =t 0-t 2v ;传感器输出电压与作用在其上的压力成正比,则该同学没有站上测重台时U 0=kM 0g ,站上测重台时U =k (M 0+m )g ,得m =M 0U 0(U -U 0),故D 正确。

9.(多选)如图所示,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,下列说法中正确的是( )A.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.当用手触摸屏幕时,手指和屏的接触面积的大小不影响电容的大小答案AB解析电容式触摸屏在原理上把人的手指当作电容器元件的一个极板,把导体层当作另一极板,故A正确;由平行板电容器电容的决定式可知,手指和屏的接触面积大小会影响到电容大小,接触面积越大,即两极板的正对面积越大,电容越大,故B正确,C、D错误。

题组二模拟小题10.(2019·宁夏银川一中高三第六次月考)(多选)有一种测量人体重的电子秤,其原理如图中虚线内所示,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3 A,电源电动势为12 V,内阻为2 Ω,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()A.该秤能测量的最大体重是1400 NB.该秤能测量的最大体重是1300 NC.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0.375 A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0.400 A处答案AC解析当电路中电流最大,即I=3 A时,电子秤测量的体重最大。

由闭合电路欧姆定律I=ER+r 得到R=EI-r=2 Ω,代入R=30-0.02F得F=1400 N,故A正确,B错误。

踏板空载时F=0,代入R=30-0.02F得电阻R=30 Ω,由闭合电路欧姆定律得I=ER+r=0.375 A,所以该秤零刻度线(即踏板空载时的刻度线)应标在电流表G刻度盘0.375 A处,故C正确,D错误。

11.(2019·河南开封高三上第一次模拟)(多选)指纹识别传感器在日常生活中应用十分广泛,常用的指纹识别传感器是电容式传感器,指纹的凸起部分叫“嵴”,凹下部分叫“峪”。

传感器上有大量面积相同的小极板,当手指贴在传感器上时,这些小极板和正对的皮肤表面部分形成大量的小电容器,这样在嵴处和峪处形成的电容器的电容大小不同。

此时传感器给所有的电容器充电后达到某一电压值,然后电容器放电,电容值小的电容器放电较快,根据放电快慢的不同,就可以探测到嵴和峪的位置,从而形成指纹图象数据。

根据文中信息,下列说法正确的是()A.在峪处形成的电容器电容较小B.充电后在嵴处形成的电容器的电荷量大C.在峪处形成的电容器放电较慢D.湿的手指头对指纹识别绝对没有影响答案AB解析根据平行板电容器的电容决定式C=εr S4πkd可得,极板与指纹峪处(凹下部分)的距离d较大,形成的电容器电容较小,放电较快,故A正确,C错误;由于外接电源为所有电容器充到一个预先设计好的电压值,所以所有的电容器电压一定,根据Q=CU=εr SU4πkd可知,在嵴处形成的电容器电容大,电荷量大,故B 正确;湿的手指头与传感器之间有水填充,改变了原来匹配成平行板电容器的电容,所以会影响指纹识别,故D错误。

12.(2019·广东汕头高三一模)(多选)传感器在生活中有很多应用。

电容式加速度传感器在安全气囊、手机移动设备方面应用广泛,其原理如图所示,质量块左、右侧分别连接电介质、轻质弹簧,弹簧与电容器固定在外框上,质量块可带动电介质相对于外框无摩擦左右移动,但不能上下移动。

下列关于该传感器的说法正确的是()A.当电路中没有电流时,电容器所带电荷量一定都相等B.当电路中没有电流时,传感器一定处于平衡状态C.当电路中有顺时针方向的电流时,电容器电容一定增大D.当电路中有顺时针方向的电流时,传感器可能向左也可能向右运动答案CD解析当电路中没有电流时,说明电容器处于稳定状态,因电容器的电压不变,根据电容器的电容公式C=εr S,当电介质插入极板间深度不同时,即相对4πkd介电常数εr大小不同,则电容器电容也不同,因此电容器所带电荷量也不相等,故A错误;当传感器以恒定加速度运动时,根据牛顿第二定律可知,弹簧弹力大小不变,则电容器的电容不变,因两极板的电压不变,则电容器的电荷量不变,因此电路中没有电流,故B错误;当电路中有顺时针方向的电流时,说明电容器处于充电状态,根据Q=CU,可知电容器的电容在增大,故C正确;当电路中有顺时针方向电流时,由C项的分析可知,电容器的电容在增大,电介质插入极板间深度变大,但传感器可能向左运动,也可能向右运动,故D正确。

13.(2019·济南五校联考)(多选)如图所示是电饭锅的结构图,如果感温磁体的“居里温度”为103 ℃,下列说法中正确的是()A.常温下感温磁体具有较强的磁性B.当温度超过103 ℃时,感温磁体的磁性较强C.饭熟后,水分被大米吸收,锅底的温度会超过103 ℃,这时开关按钮会跳起D.常压下只要锅内有水,锅内的温度就不可能达到103 ℃,开关按钮就不会自动跳起答案ACD解析煮饭前温度较低,按下“开关按钮”,“感温磁体”有较强的磁性,可以克服弹簧的弹力,与永磁体紧紧相吸,触点接触,接通电路,开始加热煮饭;当饭熟了之后,水分被吸收,锅底温度逐渐上升,超过103 ℃时,“感温磁体”失去磁性,弹簧把永磁体弹开,断开触点,切断电源。

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