优化方案高考物理大一轮复习 实验十一 传感器的简单使用高效演练.doc

实验十一 传感器的简单使用1美国科学家willard sboyle与george esmith因电荷耦合器件(ccd)的重要发明荣获2009年度诺贝尔物理学奖ccd是将光学量转变成电学量的传感器下列器件可作为传感器的有()a发光二极管b热敏电阻c霍尔元件 d干电池解析：选bc.发光二极管有单向导电性，a错；热敏电阻和霍尔元件都可作为传感器，b、c对；干电池是电源，d错2(2013高考江苏卷)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()arm变大，且r越大，u增大越明显brm变大，且r越小，u增大越明显crm变小，且r越大，u增大越明显drm变小，且r越小，u增大越明显解析：选c.当rm变大时，回路的总电阻r总变大，根据i总，得干路中的电流变小，s两端的电压ui总rs变小，故选项a、b错误；当rm变小时，回路的总电阻r总rs变小，根据i总，得干路中的电流变大，s两端的电压ui总rs变大，而且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3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()au越大，表示c越大，c与u成正比bu越大，表示c越大，但是c与u不成正比cu越大，表示c越小，c与u成反比du越大，表示c越小，但是c与u不成反比解析：选b.由闭合电路欧姆定律得，干路的电流i，电压表示数uir0，而rxck(定值)，可见u越大，表示c越大，但是c与u不成正比，故b项正确4利用光敏电阻制作的光传感器，记录了传送带上工件的输送情况，如图甲所示为某工厂成品包装车间的光传感记录器，光传感器b能接收到发光元件a发出的光，每当工件挡住a发出的光时，光传感器就输出一个电信号，并在屏幕上显示出电信号与时间的关系，如图乙所示若传送带始终匀速运动，每两个工件间的距离为0.2 m，则下列说法正确的是()a传送带运动的速度是0.1 m/sb传送带运动的速度是0.2 m/sc该传送带每小时输送3 600个工件d该传送带每小时输送7 200个工件解析：选bc.从乙图可以知道：每间隔1秒的时间光传感器就输出一个电信号，而在这一段时间内传送带运动了两个工件之间的距离，所以传送带运动的速度是v m/s0.2 m/s，故a错误、b正确；传送带每小时传送的距离为svt0.23 600 m，工件个数为n3 600个，c正确、d错误5一些材料的电阻随温度的升高而变化，如图甲是由某金属材料制成的电阻r随摄氏温度t变化的图象，若用该电阻与电池(电动势e1.5 v，内阻不计)、电流表(量程为5 ma，内阻不计)、电阻箱r串联起来，连接成如图乙所示的电路，用该电阻做测温探头，把电流表的电流刻度改为相应的温度刻度，就得到了一个简单的“金属电阻温度计”(1)电流刻度较大处对应的温度刻度_；(选填“较大”或“较小”)(2)若电阻箱阻值r150 ，当电流为5 ma时对应的温度数值为_.解析：(1)由题图甲可知，温度升高，电阻阻值增大，电路中电流减小，因此电流刻度较大处对应的温度刻度较小(2)电流为5 ma时，电路总电阻为300 ，电阻箱阻值r150 ，则r150 ，由题图甲得对应的温度为50 .答案：(1)较小(2)506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_.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甲可知，50 时热敏电阻的阻值为90 ，所以r(rr)260 .答案：(1)a、b端(2)2607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 (如图甲所示)，则25 的刻度应在20 的刻度的_(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)因为温度降低时，负温度系数热敏电阻的阻值增大，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8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1107 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：压力f/n02505007501 0001 2501 500电阻r/300270240210180150120(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_a处(2)如果某人站在该秤踏板