－人教版选修32 6.3 实验：传感器的应用 作业.doc

6.3 实验：传感器的应用 作业1如图所示，r3是光敏电阻，当开关s闭合后在没有光照射时，a、b两点等电势，当用光照射电阻r3时，则()ar3的电阻变小，a点电势高于b点电势br3的电阻变小，a点电势低于b点电势cr3的电阻变大，a点电势高于b点电势dr3的电阻变大，a点电势低于b点电势答案a解析当光照射r3时，r3阻值变小，r4分压变大，a点电势将会升高，所以a点电势高于b点电势。2(多选)关于发光二极管，下列说法正确的是()a发光二极管能发光，不具有单向导电性b发光二极管能直接把电能转化成光能c发光二极管只要在两端加有正向电压，就可以发光d发光二极管只有加正向电压时，才有可能发光答案bd解析发光二极管和普通二极管一样，都具有单向导电性，a错误；都是由半导体材料制成的，只有当两端加正向电压时，才可能处于导通状态，才可能发光，但不一定发光，要求达到一定的电压值，故c错误，d正确；它能直接把电能转化为光能，b正确。3如图是一个火警报警装置的逻辑电路图。rt是一个热敏电阻，低温时电阻值很大，高温时电阻值很小，r是一个阻值较小的分压电阻。(1)要做到低温时电铃不响，火警时产生高温，电铃响起，在图中虚线处应接入怎样的元件？(2)为什么温度高时电铃会被接通？(3)为了提高该电路的灵敏度，即报警温度调得稍低些，r的值应大一些还是小一些？解析(1)温度较低时rt的阻值很大，r比rt小得多，因此p、x之间电压较大。要求此时电铃不发声，表明输出给电铃的电压应该较小，输入与输出相反，可见虚线处元件应是“非”门。(2)当高温时rt阻值减小，p、x之间电压降低，输入低电压时，从“非”门输出的是高电压，电铃响起。(3)由前面分析可知，若r较大，由于它的分压作用，rt两端的电压不太高，则外界温度不太高时，就能使p、x之间电压降到低电压输入，电铃就能发声。因此r较大，反应较灵敏。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，继电器线圈的电阻为150 。当线圈中的电流大于或等于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e6 v，内阻可以不计。图中的“电”是恒温箱加热器的电。(1)应该把恒温箱内的加热器接在_端(选填“ab”或“cd”)。(2)如果要使恒温箱内的温度保持100 ，可变电阻r的值应调节为_ 。答案(1)ab(2)100解析(1)当温度降低时，热敏电阻的阻值增加，继电器线圈中的电流减小，衔铁被弹开，ab将接入加热电路中，故恒温箱内的加热器接在ab端。(2)由甲图查出热敏电阻在t温100 时，r50 。设r1为继电器线圈的电阻则继电器电路中电流在t温100 时，i代入数据得r100 5某学生为了测量一物体的质量，找到一个力电转换器，该转换器的输出电压正比于受压面的压力(比例系数为k)，如图所示。测量时先调节输入端的电压，使转换器空载时的输出电压为零；然后在其受压面上放一物体，即可测得与物体的质量成正比的输出电压u。现有下列器材：力电转换器、质量为m0的砝码、电压表、滑动变阻器、干电池各一个、电键及导线若干、待测物体(可置于力电转换器的受压面上)。请完成对该物体质量的测量。(1)设计一个电路，要求力电转换器的输入电压可调，并且使电压的调节范围尽可能大，在虚线方框中画出完整的测量电路图。(2)简要说明测量步骤，求出比例系数k，并测出待测物体的质量m。(3)请设想实验中可能会出现的一些问题。解析(1)设计的电路如图所示。(2)测量步骤与结果：调节滑动变阻器，使转换器的输出电压为零。将砝码放在转换器的受压面上，记下输出电压u0。由u0km0，得k将待测物体放在转换器的受压面上，记下输出电压u。由ukm得mu(3)因电电压不够而输出电压调不到零。待测物体质量超出转换器量程。6如图所示为一测速计原理图，其基本原理是把速度这一力学量转换成电流进行测量。滑动触头p与某运动物体相连，当p匀速滑动时，电流表有一定的电流通过，从电流表示数可得运动物体速度。已知电电动势e4 v，内阻r10 ，ab为粗细均匀的电阻丝，其阻值为r30 、长度l30 cm，电容器的电容c50 f。今测得电流表示数为0.05 ma，方向由b流向a。试求运动物体的速度大小和运动的方向。解析先根据全电路欧姆定律，估计流过电阻丝上的电流约为i a100 ma0.05 ma，即相比于电阻丝上的电流，电容器中的充放电电流可忽略。故可视整根电阻丝与电为串联连接，当滑动触头p移过距离x时，电容器上的电压变化为：uirxx。则其充放电电流为：ic，又v，综合上述各式得v。代入数据得v10 cm/s。又因ic由b流向a，电容器放电，p右移，物体移动方向向右。7把蜂鸣器、光敏电阻、干簧管继电器开关、电按如图甲所示电路连接，制成光电报警装置当报警器有光照射时，蜂鸣器发声，当没有光照或者光照很弱时，蜂鸣器不发声光敏电阻：光敏电阻受光照后，阻值会变小干簧管继电器开关：由干簧管和绕在干簧管外的线圈组成，如图6313乙所示，当线圈中有一定的电流时，线圈产生的磁场使密封在干簧管内的两个铁质簧片磁化，两个簧片在磁力作用下由原的分离状态变成闭合状态当线圈中没有电流或者电流很微弱时，磁场消失，簧片在弹力的作用下回复到分离状态试说明光电报警器的工作原理答案当报警器有光照射时，光敏电阻阻值减小，电路中电流增大，线圈产生的磁场使密封在干簧管内的两个铁质簧片磁化，两个簧片由原的分离状态变成闭合状态，蜂鸣器电路接通，蜂鸣器发声；反之，当没有光照射或光照很微弱时，光敏电阻阻值很大，电路中的电流很小，干簧管内的两个铁质簧片处于分离状态，连接蜂鸣器的电路断开，蜂鸣器不发声8一路灯控制装置如图所示，rg为光敏电阻，光照射rg时，rg变小白天时，继电器j两端电压是较大还是较小？要使路灯比平时早一些时间亮起，应如何调节r1?解析由题可知，按照逻辑分析法，引起电路状态变化的原因是照射光敏电阻rg的光的强弱白天光照强，rg的阻值较小，r1两端的电压u1较大，即a点电势较高，则y端为低电平，继电器两端电压较小，不工作，路灯不亮而夜间的情形恰