(新课标)高考物理一轮复习 第十一章 交变电流传感器 实验十二 传感器的简单使用随堂达标课件

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高考物理一轮复习第十一章交变电流传感器实验12传感器的简单使用课件

高考物理一轮复习第十一章交变电流传感器实验12传感器的简单使用课件

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距离成正比,控制器通过对这四个电流比例进行精确计算,得出触摸点的
由于流经四个电极的电流与手指头到四角的距离成比例,电容触摸屏只需要
位置信息。在开机状态下,下列说法正确的是(
)
触摸,控制器就能确定手指的位置,无需手指有压力,故A错误;电容式触摸屏
A.电容式触摸屏感测手指触摸点的位置是因为手指对屏幕按压产生了形变
笔画线代替导线连接成实验电路图。
(2)若将质量为m0的砝码放在力电转换传感器的受压面上,电压表的示数为U0;
然后取下砝码,再将待测质量为m的物体放在力电转换传感器的受压面上,电
压表的示数为U,则待测物体的质量m=

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-18-
对应演练

答案:(1)见解析图 (2) m0
控制照明系统(xìtǒng),光控开关采用光敏电阻来进行控制。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所示:
照度(Lx)
电阻(kΩ)
0.2
75
0.4
40
0.6
28
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有微弱电流通过,故C正确;根据电容器的工作原理可知,当手指离开屏幕时,
手指的准确位置
电容变小,电容器将放电,控制器仍然能检测到手指离开的准确位置,故D错误。
关闭
C 12/9/2021
解析
(jiě xī)
解析
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答案(dá
答案
àn)
对应演练
2.(2019·河北(hé běi)衡水模拟)某兴趣小组为了研制一

高考物理一轮复习 第11章 交变电流 传感器 12 传感器的简单用教师用书

高考物理一轮复习 第11章 交变电流 传感器 12 传感器的简单用教师用书

取夺市安慰阳光实验学校实验十二传感器的简单应用一、实验目的1.认识热敏电阻、光敏电阻等传感器的特性.2.了解传感器的简单应用.二、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.考点一| 热敏电阻的原理及应用[母题] 某实验小组探究一种热敏电阻的温度特性.现有器材:直流恒流电源(在正常工作状态下输出的电流恒定)、电压表、待测热敏电阻、保温容器、温度计、开关和导线等.(1)若用上述器材测量热敏电阻的阻值随温度变化的特性,请你在图实­12­1的实物图上连线.图实­12­1(2)实验的主要步骤:①正确连接电路,在保温容器中注入适量冷水,接通电源,调节并记录电源输出的电流值;②在保温容器中添加少量热水,待温度稳定后,闭合开关,________,________,断开开关;③重复第②步操作若干次,测得多组数据.(3)实验小组算得该热敏电阻在不同温度下的阻值,并据此绘得图实­12­2所示的R­t关系图线,请根据图线写出该热敏电阻的R­t关系式:R=________+________t(Ω).图实­12­2【解析】(3)根据R=UI就可求出不同温度下热敏电阻的阻值,并据此绘得R­t图线.在图线上取两点,当t1=10 ℃时,R1=104 Ω,当t2=60 ℃时,R2=124 Ω,R­t图线的斜率为R2-R1t2-t1=0.4;将图线延长,图线交于原点,说明t=0 ℃时的电阻为100 Ω,故R­t关系式为R=100+0.4t(Ω).【答案】(1)如图所示(2)②读取温度计示数读取电压表示数(3)100 0.4[借题悟法·核心点拨]1.(2017·贵阳模拟)图实­12­3为用电源、电磁继电器、滑动变阻器、绿灯泡、小电铃、半导体热敏电阻、开关、导线等组成的一个高温器电路图,要求是:正常情况绿灯亮,有险情时电铃,则图中的甲、乙、丙分别是( )图实­12­3A.小电铃、半导体热敏电阻、绿灯泡B.半导体热敏电阻、小电铃、绿灯泡C.绿灯泡、小电铃、半导体热敏电阻D.半导体、热敏电阻、绿灯泡、小电铃B[根据要求,在常温下热敏电阻甲阻值较大,电磁铁磁性较弱,不能将衔铁吸下,此时绿灯所在电路接通,绿灯亮,所以丙为是绿灯;温度升高,热敏电阻阻值较小,控制电路电流增大时,电磁铁磁性增大,将衔铁吸下,丙电路断开,乙电路接通电铃响,所以乙为小电铃;由以上的分析可知,甲是半导体热敏电阻.故选B.]2.(2016·全国乙卷)现要组装一个由热敏电阻控制的系统,要求当热敏电阻的温度达到或超过60 ℃时,系统.提供的器材有:热敏电阻,器(内阻很小,流过的电流超过I c时就会),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,I c约为10 mA;流过器的电流超过20 mA时,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.(1)完成待调节的系统原理电路图的连线.图实­12­4(2)电路中应选用滑动变阻器________(填“R1”或“R2”).(3)按照下列步骤调节此系统: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________Ω;滑动变阻器的滑片应置于________(填“a”或“b”)端附近,不能置于另一端的原因是____________________________________________________________________________________________________________________________.②将开关向________(填“c”或“d”)端闭合,缓慢移动滑动变阻器的滑片,直至______________________________________________________.(4)保持滑动变阻器滑片的位置不变,将开关向另一端闭合,系统即可正常使用.【解析】(1)电路图连接如图.(2)器开始时,对整个回路有U=I c (R滑+R热)代入数据可得R滑=1 150.0 Ω,因此滑动变阻器应选择R2.(3)①在调节过程中,电阻箱起到等效替代热敏电阻的作用,电阻箱的阻值应为器时热敏电阻的阻值,即为650.0 Ω.滑动变阻器在电路中为限流接法,滑片应置于b端附近,若置于另一端a时,闭合开关,则电路中的电流I=18650.0 A≈27.7 mA,超过器最大电流20 mA,器可能损坏.②开关应先向c端闭合,移动滑动变阻器的滑片,直至器开始为止.【答案】(1)连线如解析图所示(2) R2(3)①650.0b接通电源后,流过器的电流会超过20 mA,器可能损坏②c器开始考点二| 光敏电阻的应用[母题] 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,请在图图实­12­5所示的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.图实­12­5(2)如图实­12­6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)图实­12­6提供的器材:光敏电阻R P(符号阻值见上表);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.【解析】(1)根据表中的数据,在坐标系中描点连线,得到如图所示的变化曲线.由图可知光敏电阻阻值随照度变化的特点:光敏电阻的阻值随光照强度的增大非线性减小.(2)因天色渐暗、照度降低至1.0 lx时启动照明系统,此时光敏电阻阻值为20 kΩ,两端电压为2 V,电源电动势为3 V,故应加上一个分压电阻,分压电阻阻值为10 kΩ,即选用R1.此电路的原理图如图所示.[借题悟法·核心点拨]1.(多选)(2017·兰州模拟)某温度检测、光电控制加热装置原理如图实­12­7所示.图中R T为热敏电阻(随温度升高,阻值减小),用来探测加热电阻丝R的温度,R G为光敏电阻(随光照强度增大,阻值减小),接收小灯泡L的光照,除R T、R G外,其他电阻均为定值电阻.当R处温度升高时( ) 【:92492395】图实­12­7A.L变亮B.R3的电流减小C.E2的路端电压增大D.R的功率减小AD[当R处温度升高时,R T阻值变小,小灯泡L的光照强度增大,R G阻值变小,通过R2的电流变大,E2的路端电压变小,R两端电压变小,通过的电流也变小,功率变小,通过R3的电流变大,选项A、D正确,B、C错误.] 2.为了节能环保,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照度的变化而发生变化的元件(照度可以反映光的强弱,光越强照度越大,照度单位为lx).(1)某光敏电阻R在不同照度下的阻值如表中所示,根据表中已知数据,在如图实­12­8所示坐标系中描绘出了阻值随照度变化的曲线.由图象可求出照度为1.0 lx时的电阻约为________kΩ.图实­12­8铁供电,利用照明电源为路灯供电.为达到天亮灯熄、天暗灯亮的效果,路灯应接在________(填“AB”或“BC”)之间,请用笔画线代替导线,正确连接电路元件.图实­12­9(3)用多用电表“×10 Ω”档,按正确步骤测量图中电磁铁线圈电阻时,指针示数如图实­12­10所示,则线圈的电阻为________Ω.已知当线圈中的电流大于或等于2 mA时,继电器的衔铁将被吸合.图中直流电源的电动势E=6 V,内阻忽略不计,滑动变阻器有三种规格可供选择:R1(0~10 Ω,2 A)、R2(0~200 Ω,1 A)、R3(0~1 750 Ω,1 A).要求天色渐暗照度降低至1.0 lx时点亮路灯,滑动变阻器应选择________(填“R1”“R2”或“R3”). 为使天色更暗时才点亮路灯,应适当地________(填“增大”或“减小”)滑动变阻器的电阻.图实­12­10【解析】(1)由描点绘出的图象可以找出照度为1.0 lx时光敏电阻的阻值为2.0 kΩ;(2)电源与开关、滑动变阻器、光敏电阻和电磁铁串联起来.当受光照作用较强时,光敏电阻阻值较小,通过电磁铁的电流较大,对衔铁磁力增大,与触点C接通,此时应使路灯不亮,故路灯应接在AB之间;(3)多用电表读数为14,乘以倍率“×10”,故线圈电阻为140 Ω.由闭合电路欧姆定律可知,电路总电阻达到3 kΩ时,电路接通,故滑动变阻器电阻应与光敏电阻同一数量级,故滑动变阻器选择R3.天色更暗,光敏电阻阻值增大,为使路灯此时点亮,则滑动变阻器电阻应减小.【答案】(1)2.0(误差允许范围内均对)(2)AB接线图如图所示(3)140 R3减小考点三| 传感器在实际中的应用[母题] (2017·部分重点高中联考)利用传感器可以探测、感受外界的信号、物理条件等.图实­12­11甲所示为某同学用传感器做实验得到的小灯泡的U­I关系图线.甲乙(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”);请在图实­12­11乙的方框中画出该实验的电路图.丙图实­12­11(2)如果将该小灯泡接入图实­12­11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.【答案】(1)A实验电路图如图所示(2)0.69(0.66~0.72均可) 2.33(2.00~2.67均可)[借题悟法·核心点拨]1.(多选)(2017·恩施模拟)工业生产中需要物料配比的地方常用“吊斗式”电子秤,图实­12­12甲所示的是“吊斗式”电子秤的结构图,其中实现称质量的关键性元件是拉力传感器.拉力传感器的内部电路如图实­12­12丙所示,R1、R2、R3是定值电阻,R1=20 kΩ,R2=10 kΩ,R0是对拉力敏感的应变片电阻,其电阻值随拉力变化的图象如图乙所示,已知料斗重1×103 N,没装料时U ba=0,g取10 m/s2.下列说法中正确的是( )【:92492396】甲乙丙图实­12­12A.R3阻值为40 kΩB.装料时,R0的阻值逐渐变大,U ba的值逐渐变小C.拉力越大应变片电阻阻值也变大,U ba传感器的示数也变大D.应变片作用是把物体形变这个力学量转换为电压这个电学量AC[没装料时,根据串并联电路规律可得R1两端的电压为:U R1=R1R1+R2×12=8 V;从R­F图中可得,没装料时,料斗重1×103N,此时R0=20 kΩ,所以R3两端的电压为U R3=R3R3+R0×12=12R3R3+20,因为此时U ba=0,说明R1两端的电压和R3两端的电压相等,即12R3R3+20=8 V,解得R3=40 kΩ,A正确;装料时,由于R1所在支路电流恒定,所以a点的电势恒定,而R3所在支路中R0逐渐增大,该支路电流减小,R3两端的电压减小,即b的电势升高,所以U ba逐渐增大,B 错误,C正确;应变片作用是把拉力这个力学量转换为电压这个电学量,D错误;故选A、C.]2.传感器是把非电学量(如速度、温度、压力等)的变化转换成电学量的变化的一种元件,在自动控制中有着相当广泛的应用.有一种测量人的体重的电子秤,其测量部分的原理图如图实­12­13中的虚线框所示,它主要由压力传感器R(电阻值会随所受压力大小发生变化的可变电阻)和显示体重大小的仪表○A (实质是理想电流表)组成.压力传感器表面能承受的最大压强为1×107Pa,且已知压力传感器R的电阻与所受压力的关系如表所示.设踏板和压杆的质量可以忽略不计,接通电源后,压力传感器两端的电压恒为4.8 V,g取10 m/s2.请作答:图实­12­13处. (2)如果某人站在该秤踏板上,电流表刻度盘的示数为20 mA ,这个人的质量是________kg.【解析】 (1)由题表格知,踏板空载时,压力传感器的电阻R =300 Ω,此时○A 中电流I =U R =4.8300A =1.6×10-2A.(2)当电流I ′=20 mA =2×10-2A 时,压力传感器的电阻R ′=UI ′=4.82×10-2 Ω=240 Ω,由表格可知,这个人受到的重力为500 N ,此人质量为50 kg.【答案】 (1)1.6×10-2(2)50。

高考物理一轮复习 第十一章 交变电流 传感器 实验十二 传感器的简单使用课件

高考物理一轮复习 第十一章 交变电流 传感器 实验十二 传感器的简单使用课件

(3)为了将热敏电阻放置在某蔬菜大棚内 检测大棚内温度变化,请用图乙中的器 材(可增加元器件)设计一个电路. 答案 见解析图
解析
如图所示.
3
命题点二
实验拓展创新
【例2】(2016·全国Ⅰ卷·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.
(1)为了比较准确地测量电阻Rx的阻值,请完成虚线框内电路图的设计. 答案 见解析图
解析 利用伏安法测量电阻阻值, 但所给器材缺少电压表, 可以用内阻已知的电流表A1代替, 另一个电流表A2测量电流. 如图所示.
(2)在电阻Rx上加一个竖直向下的力F(设竖直向下为正方向),闭合开
I1r1
关 S , 记 下 电 表 读 数 , A1 的 读 数 为 I1 , A2 的 读 数I为2-II21, 得 Rx =
题组阶梯突破 3.如图所示装置可以用来测量硬弹簧(即劲度系数较大的弹簧)的劲度系 数k.电源的电动势为E,内阻可忽略不计;滑动变阻器全长为L,重力加 速度为g. 为理想电压表.当木板上没有放重物时,滑动变阻器的触头 位于图中a点,此时电压表示数为零.在木板上放置质量为m的重物,滑 动变阻器的触头随木板一起下移.由电压表的示数U及其他给定条件, 可计算出弹簧的劲度系数k.

高考物理一轮复习第11章交变电流传感器实验12传感器的简单使用课件

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第十一章
交变电流 传感器
实验十二 传感器的简单使用
1
知识 梳理回顾
一、实验目的 1.了解传感器的工作过程,探究敏感元件的特性. 2.学会传感器的简单使用. 二、实验器材 热敏电阻、光敏电阻、多用电表、铁架台、温度计、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.
三、实验步骤 1.研究热敏电阻的热敏特性 (1)将热敏电阻放入烧杯中的水中,测量水温和热敏电阻的阻值(如 图甲所示). (2)改变水的温度,多次测量水的温度和热敏电阻的阻值,记录在表 格中.
命题点二 实验创新迁移
光电传感器的主要部件是光敏电阻或光电管.光敏电阻的材料是一 种半导体,无光照时,载流子极少,电阻较大导电性能不好;随着光照 的增强,载流子增多,电阻变小导电性能变好.光敏电阻的阻值随光照 强度的增大而减小.光敏电阻能够把光照强度这个光学量转换为电阻这 个电学量.路灯的控制、鼠标器、光电计数器、烟雾报警器等都是利用 光电传感器的原理设计的.
【答案】(1)如图 ~都可 (4)R1
【解析】(1)滑动变阻器用分压式,电压表可视为理想电表,用电流 表外接法.连线如图.
(2)由部分电路欧姆定律得 R=UI =0.3×5.510-3Ω≈1.8 kΩ.
Hale Waihona Puke (3)由图甲直接读得该电阻阻值为2.2 kΩ时对应的温度为26 ℃. (4)温度升高时,该热敏电阻阻值减小,分得电压减少.而温度高时 要求输出电压升高以触发报警,所以R1为热敏电阻.由图线可知,温度 为50 ℃时,R1=0.8 kΩ,由欧姆定律可得E=I(R1+R2),U=IR2,代入 数据解得R2=1.2 kΩ.
(1)在图中虚线框内画出“非”门符号.
(2)当天黑时,RG变________,非门电路获得________电压,J得到 ________电压.(填“大”“小”或“高”“低”)

高考物理一轮复习 第十一章 交变电流 传感器 实验十二 传感器的简单使用课件

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(3)①ห้องสมุดไป่ตู้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 650.0 Ω;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,则导致闭合开关后, 报警器中电流大于 20 mA,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.
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(3)由题图可知,图象是一次函数图线,即 Rx=kF+b, k=-ΔΔRFx=-41.05=-290,b=17, 则有 Rx=17-290F.
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第三十四页,共四十页。
[答案] (1)如图所示
(2)I2I-1r1I1 (3)压力反向,阻值不变 17-290F
第三页,共四十页。
三、实验器材 热敏电阻、光敏电阻、多用电表、铁架台、温度计、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、实验步骤 1.研究热敏电阻的热敏特性 (1)将热敏电阻放入烧杯中的水中,测量水温和热敏电阻的阻 值(如实验原理图甲所示). (2)改变水的温度,多次测量水的温度和热敏电阻的阻值,记 录在表格中.
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对光敏电阻的特性和应用的考查 光敏电阻的光敏特性 1.探规律:根据记录数据定性分析光敏电阻的阻值与光照 强度的关系. 2.得结论 (1)光敏电阻在暗环境下电阻值很大,强光照射下电阻值很小; (2)光敏电阻能够把光照强弱这个光学量转换为电阻这个电 学量.

高考物理总复习 第十一章 交变电流传感器 113 实验探究 传感器的简单应用课件

高考物理总复习 第十一章 交变电流传感器 113 实验探究 传感器的简单应用课件

①将热敏电阻接入电路
②观察到继电器的衔铁被吸合
③断开开关,将电阻箱从电路中移除 ④合上开关,调节滑动变阻器的阻值
⑤断开开关,用电阻箱替换热敏电阻,将阻值调至108.1 Ω

1.(2018·平顶山模拟)传感高器考是模一拟演种练采集信息的重要器件。如 图所示是一种测定压力的电容式传感器,A为固定电极,B为可 动电极,组成一个电容大小可变的电容器。可动电极两端固定, 当待测压力施加在可动电极上时,可动电极发生形变,从而改 变了电容器的电容。现将此电容式传感器与零刻线在中央的灵 敏电流表和电源串联,组成闭合电路,已知电流从电流表正接 线柱流入 时指针向右偏转。当待测压力增大时( )
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实验热点突破
【变式训练2】 (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。
② 将 开 关 向 ________( 填 “ c” 或 “ d”) 端 闭 合 , 缓 慢 移 动 滑 动 变 阻 器 的 滑 片 , 直 至 ___________________________________________________。
(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。
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.光敏实验中,如果效果不明显,可将电阻部分 电路放入带盖的纸盒中,并通过盖上小孔改变射到 光敏电阻上的光的多少。 3.欧姆表每次换挡后都要重新调零。

版高考物理大一轮复习 第十一章 交变电流 传感器 实验十二 传感器的简单使用随堂检测巩固落实

版高考物理大一轮复习 第十一章 交变电流 传感器  实验十二 传感器的简单使用随堂检测巩固落实

实验十二传感器的简单使用1. 酒精测试仪用于灵巧车驾驶人员可否酗酒及其他严禁酒后作业人员的现场检测.它利用的是一种二氧化锡半导体型酒精气体传感器,酒精气体传感器的电阻随酒精气体浓度的变化而变化.在以下列图的电路中,酒精气体的不同样浓度对应着传感器的不同样电阻.这样,电压表的指针就与酒精气体浓度有了对应关系.若是二氧化锡半导体型酒精气体传感器电阻的倒数与酒精气体的浓度成正比,那么,电压表示数U与酒精气体浓度C之间的对应关系正确的选项是()A.U越大,表示C越大,C与U成正比B.U越大,表示C越大,但是C与U不行正比C.U越大,表示C越小,C与U成反比D.U越大,表示C越小,但是C与U不行反比剖析:选B.设二氧化锡半导体型酒精气体传感器的电阻为R x,由闭合电路欧姆定律得,干路的电流I=Er+R0+R+R x,电压表示数U=IR0=ER0r+R0+R+R x,而R x C=k(定值),由以上关系式可见U越大,表示C越大,但是C与U不行正比,故B项正确.2.在输液时,药液有时会从针口流出体外,为了及时发现,设计了一种报警装置,电路以下列图.M是贴在针口处的传感器,接触到药液时其电阻R M发生变化,以致S两端电压U增大,装置发出警报,此时()A.R M变大,且R越大,U增大越明显B.R M变大,且R越小,U增大越明显C.R M变小,且R越大,U增大越明显D.R M变小,且R越小,U增大越明显剖析:选C.当R M变大时,回路的总电阻R总变大,依照I总=ER总,得干路中的电流变小,S两端的电压U=I总R S变小,应选项A、B错误;当R M变小时,回路的总电阻R总=11R+1R M+R S变小,依照I总=ER总,得干路中的电流变大,S两端的电压U =I总R S变大,而且R越大,R M变小时,对回路的总电阻变化的影响越明显,应选项C正确,选项D错误.3.(2016·高考北京卷) 热敏电阻常用于温度控制或过热保护装置中.图为某种热敏电阻和金属热电阻的阻值R随温度t变化的表示图.由图可知,这种热敏电阻在温度上升时导电能力________(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响应更________(选填“敏感”或“不敏感”).剖析:由题图可知,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.答案:增强敏感4.对温度敏感的半导体资料制成的某热敏电阻R T,在给定温度范围内,其阻值随温度的变化是非线性的.某同学将R T和两个合适的定值电阻R1、R2连成如图虚线框内所示的电路,以使该电路的等效电阻R L的阻值随R T所处环境温度的变化近似为线性的,且拥有合适的阻值范围.为了考据这个设计,他采用伏安法测量在不同样温度下R L的阻值,测量电路以下列图,图中的电压表内阻很大.实验中的部分实验数据测量结果如表所示.温度t/℃30.040.050.060.070.080.090.0R L阻值/Ω54.351.047.544.341.037.934.7 I/mA93.397.6102.9109.7116.7125.2134.2U/V 5.07 5.02 4.97 4.90 4.83 4.75 4.66 回答以下问题:(1)依照图甲所示的电路,在如图乙所示的实物图上连线.(2)为了检验R L与t之间近似为线性关系,在坐标纸上作出R L-t关系图线.(3)在某一温度下,电路中的电流表、电压表的示数如图丙所示,电流表的读数为______________,电压表的读数为________.此时等效电阻R L的阻值为________;热敏电阻所处环境的温度约为________.丙剖析:(3)因为电流表的最小刻度为5 mA,故读数时只需要精确到1 mA,因此电流表的读数为115 mA,而电压表的最小刻度为0.1 V,故读数时要估读到0.01 V,因此电压表的读数为5.00 V.等效电阻R L=UI≈43.5 Ω,结合R L-t图象可知热敏电阻所处环境的温度约为62.5 ℃.答案:(1)连线以下列图(2)R L-t关系图线以下列图(3)115 mA 5.00 V43.5 Ω62.5 ℃5.(2019·郑州模拟)电控调光玻璃能依照光照强度自动调治玻璃的透明度,将光敏电阻R x和定值电阻R0接在9 V的电源上,电源内阻不计,光敏电阻阻值随光强变化关系如表所示:光强E/cd1234 5电阻值/Ω1896 3.6[“光强”表示光强弱程度的物理量,符号为E,单位坎德拉(cd)](1)当光照强度为4坎德拉(cd)岁月敏电阻R x的大小为________Ω.(2)其原理是光照增强,光敏电阻R x阻值变小,施加于玻璃两端的电压降低,玻璃透明度下降,反之则玻璃透明度上升.若电源电压不变,R0是定值电阻,则以下电路图中吻合要求的是________(填序号).(3)现已知定值电阻R0为12 Ω,用电压表测得光敏电阻两端的电压为3 V,则此岁月照强度为多少?剖析:(1)由表格数据可知,光敏电阻R x与光强E的乘积均为18 Ω·cd不变,则当E=4 cd时,光敏电阻的阻值:R x=18 Ω·cd4 cd=4.5 Ω.(2)由题意可知,光敏电阻R x与定值电阻R0串通连接,光照增强时,光敏电阻R x阻值减小,电路中的总电阻减小,由I=UR可知,电路中的电流增大,由U=IR可知,R0两端的电压增大,因串通电路中总电压等于各分电压之和,因此R x两端的电压减小,反之光照减弱时,光敏电阻R x阻值增大,R0两端的电压减小,R x两端的电压增大,则玻璃并联在R0两端时不吻合,玻璃并联在R x 两端时吻合,故A项错误,C项正确;若玻璃与电源并联,光照变化时,玻璃两端的电压不变,故B、D项错误.(3)当R0=12 Ω,光敏电阻两端的电压U x=3 V,因串通电路中总电压等于各分电压之和,R0两端的电压:U0=U-U x=9 V-3 V=6 V,因串通电路中各处的电流相等,因此电路中的电流I=U0R0=U xR′x,即6 V12 Ω=3 VR′x,解得R′x=6 Ω,此岁月照强度E′=18 Ω·cd6 Ω=3 cd.答案:(1)4.5(2)C(3)3 cd6.(2016·高考全国卷Ⅰ)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高出60 ℃时,系统报警.供应的器材有:热敏电阻,报警器(内阻很小,流过的电流高出I c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治.已知U约为18 V,I c约为10 mA;流过报警器的电流高出20 mA时,报警器可能损坏;该热敏电阻的阻值随温度高升而减小,在60 ℃时阻值为650.0 Ω.(1)完成待调治的报警系统原理电路图的连线.(2)电路中应采用滑动变阻器________(填“R1”或“R2”).(3)依照以下步骤调治此报警系统:①电路接通前,需将电阻箱调到一固定的阻值,依照实验要求,这一阻值为________Ω;滑动变阻器的滑片应置于________(填“a”或“b”)端周边,不能够置于另一端的原因是______________________________________________________________ __________.②将开关向______(填“c”或“d”)端闭合,缓慢搬动滑动变阻器的滑片,直至______________________________________________________________ __________.(4)保持滑动变阻器滑片的地址不变,将开关向另一端闭合,报警系统即可正常使用.剖析:(1)依照题述,应该采用滑动变阻器的限流接法,连接的电路如答案图所示.(2)依照题述,流过报警器的工作电流高出10 mA时,报警器就会报警,可知滑动变阻器的最大阻值最少为R=UI c=1810×10-3Ω=1 800 Ω,因此在电路中应采用最大阻值为2 000 Ω的滑动变阻器R2.(3)①电路接通前,需将电阻箱调到一固定的阻值,依照实验要求,这一阻值为热敏电阻在60 ℃时的阻值650.0 Ω;滑动变阻器的滑片应置于接入电路的阻值最大处,即b端周边,不能够置于另一端的原因是:若置于a端,则以致闭合开关后,报警器中电流大于20 mA,报警器可能损坏.②将开关向c端闭合,缓慢搬动滑动变阻器的滑片,直至报警器开始报警.答案:(1)连线以下列图(2)R2(3)①650.0b接通电源后,流过报警器的电流会高出20 mA,报警器可能损坏②c报警器开始报警。

高考物理一轮复习第十一章交变电流传感器实验十二传感器的简单使用课件新人教版(1)

高考物理一轮复习第十一章交变电流传感器实验十二传感器的简单使用课件新人教版(1)
________A 处.
(2)如果某人站在该秤踏板上,电流表刻度盘的示数为 20 mA,
这个人的体重是________ kg.
解析:(1)由图表知,踏板空载时,压力传感器电阻 R=300 Ω, 此时 A 中电流 I=UR=43.008 A=1.6×10-2 A. (2)当电流 I=20 mA=20×10-3 A 时,压力传感器的电阻 R =UI =20×4.180-3 Ω=240 Ω,对应表格中,这个人的质量为 50 kg. 答案:(1)1.6×10-2 (2)50
电阻与所受压力的关系如下表所示.设踏板和压杆的质量可 以忽略不计,接通电源后,压力传感器两端的电压恒为 4.8 V,g 取 10 m/s2.请回答:
压力 0 250 500 750 1 000 1 250 1 500 …
F/N 电阻
300 270 240 210 180 150 120 … R/Ω (1)该秤零起点(即踏板空载时)的刻度线应标在电流表刻度盘
(1)应该把恒温箱内的加热器接在__________(选填“A、B 端” 或“C、D 端”). (2)如果要使恒温箱内的温度保持在 50 ℃,可变电阻 R′的阻 值应调节为________Ω.
解析:(1)恒温箱内的加热器应接在 A、B 端.当线圈中的电 流较小时,继电器的衔铁在上方,恒温箱的加热器处于工作 状态,恒温箱内温度升高.随着恒温箱内温度升高,热敏电 阻 R 的阻值变小,则线圈中的电流变大,当线圈的电流大于 或等于 20 mA 时,继电器的衔铁被吸到下方来,则恒温箱 加热器与电源断开,加热器停止工作,恒温箱内温度降低.随 着恒温箱内温度降低,热敏电阻 R 的阻值变大,则线圈中的 电流变小,当线圈的电流小于 20 mA 时,继电器的衔铁又
②将开关向______(填“c”或“d”)端闭合,缓慢移动滑动变阻 器的滑片,直至________________________________. (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.

2024届高考物理一轮总复习第十二章交变电流实验十一传感器的简单使用课件

2024届高考物理一轮总复习第十二章交变电流实验十一传感器的简单使用课件
(4)由题图丙可知,导电绳拉伸后的长度为 51.80 cm.
答案:(2)③变小
U I2-I1
(3)无
(4)51.80



图 S11-4 (2)导电绳拉伸后的长度 L 及其电阻 Rx 的测量. ①将导电绳拉伸后,用刻度尺测量并记录 A、B 间的距离,
即为导电绳拉伸后的长度 L.
闭合开关 S1,调节 R,使电压表和电流表的指针偏转到合适位置.记录两表 的示数 U 和 I1.
灭.继电器线圈的电阻为 50 Ω,当线圈中的电流大于 10 mA 时,继 电器的衔铁被吸合.为继电器供电的电池电动势 E=1.5 V,内阻可 忽略不计,图中的“电源”是为灯泡供电的电源.
图 S11-3 (1)应该把灯泡接在______(填“A、B 端”或“C、D 端”). (2)已知滑动变阻器 R′的最大阻值为 50 Ω,下面两种规格的 光敏电阻应该选择____(填“甲”或“乙”).
图 S11-1 (1)用加热器调节 RT 的温度后,为使电流表的示数仍为 50.0 μA, 须调节__________(选填一种给定的实验器材).当 RT 两端未连接电 压表时,电流表示数为 50.0 μA.连接电压表后,电流表示数显著增
大,须将原电压表更换为内阻__________(填“远大于”“接近”
变化率是 k=ΔΔRtT=-1.2 kΩ·℃-1,负号表示随着温度升高 RT 的阻 值减小.
答案:(1)可变电阻 R1 远大于 (2)-1.2
考点 2 光电传感器的应用 【典题 2】(2020 年安徽皖江名校联考)如图 S11-3 所示,某同 学利用光敏电阻 R(光照越强电阻越小)和电磁继电器设计了一个 简单的自动照明系统,天黑时灯泡自动开启,天亮时灯泡自动熄

2019版高考物理总复习第十一章交变电流传感器实验十二传感器的简单使用学案

2019版高考物理总复习第十一章交变电流传感器实验十二传感器的简单使用学案

实验十二传感器的简单使用一、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.光敏实验中,如果效果不明显,可将电阻部分电路放入带盖的纸盒中,并通过盖上小孔改变射到光敏电阻上的光的多少。

3.欧姆表每次换挡后都要重新调零。

热点一教材原型实验【例1】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1甲所示),则25 ℃的刻度应在20 ℃的刻度的________(填“左”或“右”)侧。

图1(3)为了将热敏电阻放置在某蔬菜大棚内检测大棚内温度变化,请用图乙中的器材(可增加元器件)设计一个电路。

解析 (1)因为负温度系数热敏电阻温度降低时,电阻增大。

故电路中电流会减小。

(2)由(1)的分析知,温度越高,电流越大,25 ℃的刻度应对应较大电流,故在20 ℃的刻度的右侧。

(3)如图所示。

答案 (1)小 (2)右 (3)见解析【变式训练1】 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2甲所示的电路进行实验,得出两种U -I 图线,如图乙所示。

图2(1)根据U -I 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。

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A.v(t0-t),MU00U B.12v(t0-t),MU00U C.v(t0-t),MU00(U-U0) D.12v(t0-t),MU00(U-U0)
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解析:选 D.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=vt20,站人时有 H-h=v2t ,得 h=t0-2 t 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 U0=kM0g,站人时 U=k(M0+m)g,得 m=MU00(U -U0),故 D 项正确.
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5.(2016·高考北京卷)热敏电阻常用于温度控制或过热保护装 置中.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________(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响应更________(选填“敏感”或“不敏 感”).
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A.U 越大,表示 C 越大,C 与 U 成正比 B.U 越大,表示 C 越大,但是 C 与 U 不成正比 C.U 越大,表示 C 越小,C 与 U 成反比 D.U 越大,表示 C 越小,但是 C 与 U 不成反比
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解析:选 B.设二氧化锡半导体型酒精气体传感器的电阻为 Rx,由闭合电路欧姆定律得,干路的电流 I=r+R0+ER+Rx, 电压表示数 U=IR0=r+R0E+RR0 +Rx,而 RxC=k(定值),由以 上关系式可见 U 越大,表示 C 越大,但是 C 与 U 不成正比, 故 B 项正确.
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A.若将 R2 的滑动触头 P 向 b 端移动,则 I 不变,U 增大 B.保持滑动触头 P 不动,用更强的光线照射 R1,则 I 增大, U 增大 C.保持滑动触头 P 不动,用更强的光照射 R1,则小球重新 达到稳定后 θ 变大 D.保持滑动触头 P 不动,用更强的光照射 R1,则 U 的变化 量的绝对值与 I 的变化量的绝对值的比值不变
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解析:选 C.当 RM 变大时,回路的总电阻 R 总变大,根据 I 总
=RE总,得干路中的电流变小,S 两端的电压 U=I 总 RS 变小,
故选项
A、B
错误;当
RM
变小时,回路的总电阻
R
总=
1
1 +
1
R RM
+RS 变小,根据 I 总=RE总,得且 R 越大,RM 变小时,对回路的总 电阻变化的影响越明显,故选项 C 正确,选项 D 错误.
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4.在输液时,药液有时会从针口流出体外,为了及时发现, 设计了一种报警装置,电路如图所示.M 是贴在针口处的传 感器,接触到药液时其电阻 RM 发生变化,导致 S 两端电压 U 增大,装置发出警报,此时( )
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A.RM 变大,且 R 越大,U 增大越明显 B.RM 变大,且 R 越小,U 增大越明显 C.RM 变小,且 R 越大,U 增大越明显 D.RM 变小,且 R 越小,U 增大越明显
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3.A、B 两块正对的金属板竖直放置,在 金属板 A 的内侧表面系一绝缘细线,细 线下端系一带电小球,两块金属板接在如 图所示的电路中,电路中的 R1 为光敏电阻,R2 为滑动变阻 器,R3 为定值电阻.当 R2 的滑动触头 P 在 a 端时闭合开关 S.此时电流表 A 和电压表 V 的示数分别为 I 和 U,带电小球 静止时绝缘细线与金属板 A 的夹角为 θ,电源电动势 E 和内 阻 r 一定.则以下说法正确的是( )
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解析:选 D.由题中电路图看出,电压表 V 测量的是路端电压 大小,电路稳定时 R2 支路中无电流,R2 两端电压为零,将 R2 的滑动触头向 b 端移动不会影响电压表 V 和电流表 A 的 读数,故选项 A 错误;两极板 A、B 之间的电压等于光敏电 阻 R1 两端的电压,用更强的光照射 R1,R1 的阻值变小,电 路电流 I 变大,路端电压 U 变小,R3 两端电压变大,R1 两端 电压变小,则小球重新达到稳定后 θ 变小,故选项 B、C 均 错误;设强光照射 R1 前电压表 V 和电流表 A 的示数分别为 U1、I1,强光照射 R1 后电压表 V 和电流表 A 的示数分别为 U2、I2,则 E=U1+I1r,E=U2+I2r,解得 r=UI21--UI21=ΔΔUI , 可见,选项 D 正确.
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解析:由题图可知,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. 答案:增强 敏感
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6.传感器是把非电学量(如速度、温度、压力等)的变化转换 成电学量的变化的一种元件,在自动控制中有着相当广泛的 应用.有一种测量人的体重的电子秤,其测量部分的原理图 如图中的虚线框所示,它主要由压力传感器 R(电阻值会随所 受压力大小发生变化的可变电阻),显示体重大小的仪表 A(实 质是理想的电流表)组成.压力传感器表面能承受的最大压强 为 1×107 Pa,且已知压力传感器 R 的电阻与所受压力的关系 如下表所示.设踏板和压杆的质量可以忽略不计,接通电源 后,压力传感器两端的电压恒为 4.8 V,g 取 10 m/s2.请回答:
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2.酒精测试仪用于机动车驾驶人员是 否酗酒及其他严禁酒后作业人员的现 场检测.它利用的是一种二氧化锡半 导体型酒精气体传感器,酒精气体传 感器的电阻随酒精气体浓度的变化而变化.在如图所示的电路 中,酒精气体的不同浓度对应着传感器的不同电阻.这样,电 压表的指针就与酒精气体浓度有了对应关系.如果二氧化锡半 导体型酒精气体传感器电阻的倒数与酒精气体的浓度成正比, 那么,电压表示数 U 与酒精气体浓度 C 之间的对应关系正确 的是( )
1.(2016·高考浙江卷)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,则该同学身高和质量分别为 ()
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