【导与练】（福建专版）高考物理一轮复习 第三课时实验传感器的简单使用课时训练.doc

第课时实验:传感器的简单使用【测控导航】知识点题号1.热敏传感器的应用62.光敏传感器的应用2、53.其他类传感器的应用1、3、41.(2012陕西西安市八校高三联考)有一种测量人体重的电子秤,其原理图如图所示,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 ,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).则下列说法正确的是b.(填选项前字母)a.该秤能测量的最大体重是1 300 nb.体重为1 300 n应标在电流表g刻度盘2 a刻度处c.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刻度处d.该秤零刻度线应标在电流表g刻度盘的最大刻度处解析:电路中允许的最大电流为i1=3 a,由闭合电路欧姆定律e=i1(r+r)得,rmin=2 ,代入r=30-0.02f得,fmax=1 400 n,选项a错误;同理,体重为1 300 n时,i2=2 a,选项b正确;同理,当体重为零时,i3=0.375 a,选项c、d均错误.2.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,电源电动势e和内阻r一定.则以下说法正确的是d.(填选项前字母)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解析: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,用更强的光线照射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=u2-u1i1-i2=ui,可见,选项d正确.3.酒精测试仪的工作原理如图(甲)所示,其中p是半导体型酒精气体传感器,该传感器电阻r的倒数与酒精气体的浓度c成正比,r0为定值电阻.图(乙)中关于电压表示数的倒数(1u)与酒精气体浓度的倒数(1c)之间关系的图象正确的是a.(填选项前字母)解析:电压表的示数为u=r0er0+r+r,由于r的倒数与酒精气体浓度成正比,设1r=kc(k0),则u=r0er0+r+1kc=kr0ek(r0+r)+1c即1u=r0+rr0e+ckr0e(k0),a项正确.4.如图所示,两块金属板水平放置,与左侧水平放置的线圈通过开关s用导线连接.压力传感器上表面绝缘,位于两金属板间,带正电小球静止于压力传感器上,变化的磁场沿线圈的轴向穿过线圈.s未接通时传感器的示数为1 n,s闭合后传感器的示数变为2 n.则磁场的变化情况可能是a.(填选项前字母)a.向上均匀增大 b.向上均匀减小c.向下非均匀增大d.向下非均匀减小解析:s未闭合时,金属板间无电场,传感器的示数等于小球重力;s闭合后,传感器的示数为2 n恒定,说明小球所受电场力恒定,方向向下,金属板上极板带正电荷;根据楞次定律判断得出选项a正确,其他选项均错误.5.(2012湖北孝感市高三一模)dis实验是利用现代信息技术进行的实验.学生实验“用dis研究机械能守恒定律”的装置如图(a)所示,摆动小球上安装有遮光片j,其宽度s已输入计算机,在图中a、b、c、d四处都安上光电传感器,所测得的数据都会自动输入计算机处理,由计算机程序计算出所需的物理量,并画出图象.某组同学在一次实验中,选择dis以图象方式显示实验的结果,得到三条图线,如图(b)所示.图象的横轴表示小球距d点的高度h,纵轴表示摆球的重力势能ep、动能ek或机械能e.试回答下列问题:(1)图(a)所示的实验装置中,光电传感器采集的数据是 .(2)图(b)甲、乙、丙三条图线中,表示小球的重力势能ep、动能ek、机械能e随小球距d点的高度h变化关系的图线依次是.(3)根据图(b)所示的实验图象,可以得出的结论是 .解析:(1)计算小球的动能需要测出小球的速度,因已知遮光片的宽度,故只需用光电传感器测出遮光片的挡光时间即可.(2)随着h的增加,小球的重力势能ep逐渐增大,动能ek逐渐减小,机械能e保持不变,由题图(b)可知,其对应的图线依次是乙、丙、甲.(3)根据题图(b)所示的实验图象可知小球的机械能e的图线几乎是平行于h轴的直线,即可得出结论:在误差允许的范围内,机械能守恒.答案:(1)遮光片的挡光时间(2)乙、丙、甲(3)在误差允许的范围内,机械能守恒6.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rp在不同照度下的阻值如下表:照度(lx)0.20.40.60.81.01.2电阻(k)754028232018(1)根据表中数据,请在给定的坐标系中(如图(甲)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.(2)如图(乙)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)提供的器材如下:光敏电阻rp(符号,阻值见表);直流电源e(电动势3 v,内阻不计);定值电阻:r1=10 k,r2=20 k,r3=40 k(限选其中之一并在图中标出);开关s及导线若干.解析:(1)描绘图象应注意:各点均匀分布在图线两侧,且图线应用平滑曲线,而不能成为各点的连线.光敏电阻的阻值随光照度变化的曲线如图所示.图线为曲线,电阻与照度成非线性变化关系.(2)根据串联电阻的正比分压关系,e=3 v,当照度降低至1.0 l