【优化方案】高中物理 第六章第三节 实验 传感器的应用知能演练轻松闯关 新人教版选修32(1).doc

【优化方案】2013-2014学年高中物理 第六章第三节 实验 传感器的应用知能演练轻松闯关 新人教版选修3-2一、选择题1(单选)如图所示为小型电磁继电器的构造示意图，其中l为含铁芯的线圈p为可绕o点转动的铁片，k为弹簧，s为一对触头，a、b、c、d为四个接线柱电磁继电器与传感器配合，可完成自动控制的要求其工作方式是()aa与b接信号电压，c与d可跟被控电路串联ba与b接信号电压，c与d可跟被控电路并联cc与d接信号电压，a与b可跟被控电路串联dc与d接信号电压，a与b可跟被控电路并联解析：选a.由图可知a、b是继电器线圈的接线柱，所以a、b应接信号电压，线圈随信号电压变化而使继电器相吸或排斥，从而使c、d接通或断开，进而起到控制作用，故选a.2(多选)如图所示，一个逻辑电平检测电路，a与被测点相接，则()aa为低电平，led发光ba为高电平，led发光ca为低电平，led不发光da为高电平，led不发光解析：选bc.当a端为高电平，y端输出低电平，则加在led两端的是正向电压，则led发光；当a端为低电平，y端输出高电平，则led不发光，故选bc.3(多选)如图所示的光控电路用发光二极管led模拟路灯，rg为光敏电阻a为斯密特触发器输入端，在天黑时路灯(发光二极管)会点亮下列说法正确的是()a天黑时，y处于高电平b天黑时，y处于低电平c当r1调大时，天更暗时，灯(发光二极管)点亮d当r1调大时，天较亮时，灯(发光二极管)就能点亮解析：选bc.天黑时，rg阻值增大到一定值，斯密特触发器输入端a的电压上升到某个值，输出端y突然由高电平跳到低电平，r1调大时，a端电压降低，只有天更暗时，rg电阻更大时，路灯才点亮，故选bc.4(多选)(2013太原五中高二月考)如图所示是温度报警器电路示意图，下列关于对此电路的分析正确的是()a当rt的温度升高时，rt减小，a端电势降低，y端电势升高，蜂鸣器会发出报警声b当rt的温度升高时，rt减小，a端电势升高，y端电势降低，蜂鸣器会发出报警声c当增大r1时，a端电势升高，y端电势降低，蜂鸣器会发出报警声d当增大r1时，a端电势降低，y端电势升高，蜂鸣器会发出报警声解析：选bc.当rt温度升高时，电阻减小，a点电势升高到某一数值，y端电势突然降低，蜂鸣器导通发出警报，a错误，b正确当增大r1时，a端电势升高到某一数值，y端电势突然降低，电流通过蜂鸣器，发出报警声，c正确，d错误故选bc.二、非选择题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rt作为传感器制作的简单自动报警器的线路图，问：(1)为了使温度过高时报警铃响，c应接在_(填“a”或“b”)；(2)若使启动报警的温度提高些，应将滑动变阻器滑片p向_移动(填“左”或“右”)；(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，则造成工作电路实际不能工作的原因可能是_解析：(1)由图甲可知当温度升高时rt的阻值减小，通过线圈的电流变大，线圈的磁通量变大，对衔铁的引力变大，可与a点接触，欲使报警器报警，c应接在a点(2)若使启动报警的温度提高些，可使电路的相对电流减小一些，以使得热敏电阻rt的阻值减小的更大一些，所以将滑动变阻器滑片p向左移动，增大滑动变阻器接入电路的阻值(3)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，可能是通过线圈的电流太小，线圈的磁通量小，对衔铁的引力较小，也可能是弹簧的弹力较大，线圈的磁力不能将衔铁吸引到和a接触的状态，还可能是乙图左半部分电路的电源电压太低或继电器线圈匝数太少或弹簧劲度系数太大答案：(1)a(2)左(3)可能是乙图中的左半部分电路的电源电压太低或继电器线圈太少或弹簧劲度系数太大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，在图甲和图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)在如图丙所示电路中，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_.(3)举出一个应用热敏电阻的例子：_.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为i2，通过r1的电流为i1，则ii1i2，故i2ii1ma34 ma.由图象查得34 ma对应的电压为5.0 v，r2两端电压u29 v5.0 v4.0 v，所以r2117.6 . 答案：(1)甲因为甲电路电压可从0 v调到所需电压，电压调节范围大(2)5.0117.6(3)恒温箱、自动孵化器、热敏温度计等(任选一列)7某研究性学习小组为探究热敏电阻的特性而进行了如下实验他们分若干次向如图所示的烧杯中倒入开水，观察不同温度下热敏电阻的阻值，并把各次的温度值和对应的热敏电阻的阻值记录在表格中测量次数t/r/k12010.02258.53356.54455.05554.06653.37752.88852.39952.0(1)将表格中的实验数据在如图给定的坐标纸上描绘出热敏电阻的阻值r随温度t变化的图象可以看出该热敏电阻的阻值随温度的升高而_(填“增大”或“减小”)(2)他们用该热敏电阻作为温度传感器设计了一个温度控制电路，如图所示，请在虚线框中正确画出斯密特触发器图中二极管的作用是：_.(3)当加在斯密特触发器输入端的电压逐渐上升到某个值(1.6 v)时，输出端电压会突然从高电平跳到低电平，而当输入端的电压下降到另一个值(0.8 v)时，输出端电压会从低电平跳到高电平，从而实现温度控制已知可变电阻r112.6 k，则温度可控制在_到_之间(结果保留整数，不考虑斯密特触发器的分流影响)解析：当温度升高，r下降到一定值，这时斯密特触发器输入端电压刚好下降到触发电平0.8 v，输出端输出高电平，电磁继电器中没有电流，电路不工作，这时的温度t1为控温上限u触e，代入数据可得r2.4 k，根据rt图象可得此时温度约为82 .当温度降低，r增加到一定值，这时斯密特触发器输入端电平刚好上升到触发电压1.6 v，输出端输出低电平，电磁继电器中通过电流，电路开始工作，这时的温度t2为控温下限u触e，代入数据可得r5.9 k；根据rt图象可得此时温度约为38 .故温度可控制在38 到82 之间 答案：(1)如图所示减小(2)如图所示为了防止电磁继电器释放衔铁时线圈中产生的自感电动势损坏集成电路(3)38828一热敏电阻在温度为80 时阻值很大，当温度达到100 时阻值就很小，今用一电阻丝给水加热，并配以热敏电阻以保持水温在80 到100 之间，可将