高考物理大一轮复习 第11章 交变电流 传感器 实验12 传感器的简单使用课时规范训练.doc

实验12 传感器的简单使用高效演练跟踪检测1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工作的如图甲所示，电源的电动势e9.0 v，内阻不计；g为灵敏电流计，内阻rg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 2 ma；电流表的示数i23.6 ma时，热敏电阻的温度是_.解析：ei(rrg)代入i12 ma得rg0.5 k代入i23.6 ma得r2 k读图可得温度为120 .答案：1202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)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1107 pa，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，取g10 m/s2.请作答：压力f/n02505007501 0001 2501 500电压r/300270240210180150120(1)该秤零点(即踏板空载时)的刻度线应标在电流表刻度盘_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r300 ，此时a 中电流i a1.6102 a.(2)当电流i20 ma2102 a时，压力传感器的电阻r 240 ，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)1.6102(2)503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_(选填“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_(选填“左”或“右”)侧(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)电路如图所示答案：(1)小(2)右(3)见解析图4如图所示，图甲为热敏电阻的rt图象，图乙为用此热敏电阻r和继电器组成的一个简单恒温箱温控电路，继电器的电阻为100 .当线圈的电流大于或等于20 ma时，继电器的衔铁被吸合为继电器线圈供电的电池的电动势e9.0 v，内阻不计图中的“电源”是恒温箱加热器的电源(1)应该把恒温箱内的加热器接在_(填“a、b”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_ .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，继电器的衔铁又被释放到上方，则恒温箱加热器又开始工作，这样就可以使恒温箱内保持在某一温度(2)要使恒温箱内的温度保持在50 ，即50 时线圈内的电流为20 ma.由闭合电路欧姆定律i，r为继电器的电阻由题图可知，50 时热敏电阻的阻值为90 ，所以r(rr)260 .答案：(1)a、b端(2)2605如图甲为利用光敏电阻检测传送带上物品分布，从而了解生产线运行是否正常的仪器其中a是发光仪器，b是一端留有小孔用绝缘材料封装的光敏电阻当传送带上没有物品挡住由a射向b的光信号时，光敏电阻阻值r150 ，当传送带上有物品挡住由a射向b的光信号时，光敏电阻阻值r2150 .定值电阻r345 .c为平行板电容器，虚线与两极板距离相等，极板长l18.0102 m，两极板的间距d1.0102 md为屏，与极板垂直，d到极板的距离l20.16 m，屏上贴有用特殊材料做成的记录纸，当电子打在记录纸上时会留下黑点，工作时屏沿图示方向匀速运动有一细电子束沿图中虚线以速度v08.0106 m/s连续不断地射入电容c，虚线与屏交点为o.图乙为一段记录纸已知电子电荷量e1.61019 c，电子质量m91031 kg.忽略细电子束的宽度、电容器的充电放电时间及电子所受的重力求：电源的电动势e和内阻r.解析：当没有物品挡光时，设电容器两端电压为u1，此时电子在屏上的偏转y10.02 m.电子在平行板间运动时，加速度a，l1v0t1侧移量y1at解得y1电子射出平行板后做匀速直线运动，vyat1，tan 所以y1y1l2tan 解得u14.5 v同理可得，当有物品挡光时，电容器两端电压u22.25 v在闭合电路中，u1r3u2r3解得e10 v，r5 .答案：10 v5 6如图为某一热敏电阻(电阻值随温度的改变而改变，且对温度很敏感)的iu关系曲线图(1)为了通过测量得到如图所示iu关系的完整曲线，在图甲和乙两个电路中应选择的是图_；简要说明理由：_.(电源电动势为9 v，内阻不计，滑动变阻器的阻值为0100 )(2)在如图所示电路中，电源电压恒为9 v，电流表读数为70 ma，定值电阻r1250 .由热敏电阻的iu关系曲线可知，热敏电阻两端的电压为_v；电阻r2的阻值为_ .解析：(1)应选择图甲，因为图甲电路电压可从0 v调到所需电压，电压调节范围大(2)由题图知r2与热敏电阻串联后与r1并联接在9 v电源上，总电流i70 ma，r1250 .设通过热敏电阻的电流