（新课标）2018年高考物理总复习 课时达标检测（六十六）传感器的简单使用（实验提能课）.doc

课时达标检测(六十六) 传感器的简单使用 (实验提能课)1.(多选)如图所示的电路中，当半导体材料做成的热敏电阻浸泡到热水中时，电流表示数增大，则说明()a热敏电阻在温度越高时，电阻越大b热敏电阻在温度越高时，电阻越小c半导体材料温度升高时，导电性能变差d半导体材料温度升高时，导电性能变好解析：选bd热敏电阻浸泡在热水中，电流表示数变大，说明温度越高，热敏电阻阻值越小，半导体材料导电性能变好，故b、d正确。2.(多选)如图所示，r1、r2为定值电阻，l为小灯泡，r3为光敏电阻，当照射光强度增大时()a电压表的示数增大br2中电流减小c小灯泡的功率增大d电路的路端电压增大解析：选abc当照射光强度增大时，r3阻值减小，外电路电阻随r3的减小而减小，r1两端电压因干路电流增大而增大，同时内电压增大，故电路路端电压减小，电压表的示数增大，a项正确，d项错误；由路端电压减小、r1两端电压增大知，r2两端电压减小，则r2中电流减小，故b项正确；结合干路电流增大知流过小灯泡的电流必增大，则小灯泡的功率增大，故c项正确。3某实验小组探究一种热敏电阻的温度特性。现有器材：直流恒流电源(在正常工作状态下输出的电流恒定)、电压表、待测热敏电阻、保温容器、温度计、开关和导线等。(1)若用上述器材测量热敏电阻的阻值随温度变化的特性，请你在如图甲所示的实物图上连线。甲(2)实验的主要步骤：正确连接电路，在保温容器中注入适量冷水，接通电源，调节并记录电源输出的电流值；在保温容器中添加少量热水，待温度稳定后，闭合开关，_，_，断开开关。重复第步操作若干次，测得多组数据。(3)实验小组算得该热敏电阻在不同温度下的阻值，并据此绘得如图乙所示的rt关系图线，请根据图线写出该热敏电阻的rt关系式：r_t()。(保留三位有效数字)乙解析：(1)实物连线如图:(2)改变温度后，热敏电阻阻值改变，电压表示数改变。(3)从图线知r与t呈线性关系，且纵轴上截距(当t0 时)r100 ；图线斜率k0.390，所以r1000.406t()。答案：(1)实物连线图见解析(2)记录温度计数值记录电压表数值(3)1000.4064(2017郑州模拟)实验室备有以下器材：电压传感器、电流传感器、滑动变阻器r1(阻值变化范围020 )、滑动变阻器r2(阻值变化范围01 000 )、电动势适当的电源、小灯泡(4 v,2 w)、开关、导线若干。(1)要完整地描绘小灯泡的ui曲线，请在如图甲所示的方框中画出实验电路图，并标出所用滑动变阻器的符号。(2)实验中描绘出的小灯泡ui曲线如图乙所示，由图可知，小灯泡灯丝电阻随温度升高而_。(填“增大”“减小”或“不变”)(3)如果用上述器材测量所给电源的电动势和内电阻，实验电路如图丙所示，图中r0是阻值为9.0 的保护电阻，实验中测得多组数据记录在下表中，试在同一坐标系中画出等效电源的ui图像，由图像可求出电源自身内阻约为_ 。序号123456u/v4.003.402.802.001.500.80i/a0.200.250.330.400.460.52(4)若将上述小灯泡直接与电源和保护电阻组成串联电路，如图丁所示，此时小灯泡消耗的电功率约为_ w。解析：(1)描绘灯泡的伏安特性曲线，电压与电流应从零开始变化，滑动变压器要采用分压接法，由于灯泡的阻值较小，电流应用外接法，电路图如图所示。(2)由题图所示ui图像可知，随电压和电流的增大，灯泡实际功率增大，灯丝温度升高，电压与电流的比值增大，由此可知，灯泡灯丝电阻随温度升高而增大。(3)根据表中数据作出电源ui图像如图所示，由图示图像可知，电源内阻rr0 9 1 。(4)由图示图像可知，灯泡两端电压为2.1 v，电流为0.39 a，灯泡的电功率为pui2.10.39 w0.82 w。答案：见解析5对温度敏感的半导体材料制成的某热敏电阻rt，在给定温度范围内，其阻值随温度的变化是非线性的。某同学将rt和两个适当的固定电阻r1、r2连成如图甲虚线框内所示的电路，以使该电路的等效电阻rl的阻值随rt所处环境温度的变化近似为线性的，且具有合适的阻值范围。为了验证这个设计，他采用伏安法测量在不同温度下rl的阻值，测量电路如图甲所示，图中电压表内阻很大。rl的测量结果如下表所示。温度t()30.040.050.060.070.080.090.0阻值rl()54.351.548.344.741.437.934.7回答下列问题：(1)根据图甲所示的电路，在如图乙所示的实物图上连线。(2)为了验证rl与t之间近似为线性关系，在图丙坐标纸上作rlt关系图线。(3)在某一温度下，电路中的电流表、电压表的示数如图丁所示。电流表的读数为_，电压表的读数为_。此时等效电阻rl的阻值为_；热敏电阻所处环境的温度约为_。解析：(1)根据电路图连接实物图。(2)根据表中数据描点，作出直线。(3)电流表读数：i115 ma，电压表读数：u5.00 v。rl 43.5 ，对照图乙找出相应温度约为64.0 。答案：(1)见解析图甲(2)见解析图乙(3)115 ma500 v43.5 64.0 6.为节约能源采用光电池为路灯提供电能，用光敏电阻作为传感器控制路灯电路的开关，实现自动控制。光敏电阻的阻值随照射光的强弱而变化，作为简化模型，可以近似认为，照射光较强(如白天)时电阻几乎为0；照射光较弱(如天黑)时电阻接近于无穷大。利用光敏电阻作为传感器，借助电磁开关，可以实现路灯自动在白天关闭，天黑时打开。电磁开关的内部结构如图所示。1,2两接线柱之间是励磁线圈，3,4两接线柱分别与弹簧片和触点连接。当励磁线圈中电流大于50 ma时，电磁铁吸合铁片，弹簧片和触点分离，3,4断开；电流小于50 ma时，3,4接通。励磁线圈中允许通过的最大电流为100 ma。(1)利用以下器材设计一个自动控制路灯的电路，画出电路原理图。光敏电阻r1，符号；灯泡l，额定功率40 w，额定电压36 v，符号；保护电阻r2，符号；电磁开关，符号；蓄电池e，电压36 v，内阻很小；开关s，导线若干。(2)回答下列问题：如果励磁线圈的电阻为200 ，励磁线圈允许加的最大电压为_v，保护电阻r2的阻值范围为_。在有些应用电磁开关的场合，为了安全，往往需要在电磁铁吸合铁片时，接线柱3,4之间从断开变为接通。为此，电磁开关内部结构应如何改造？请结合本题中电磁开关内部结构图说明。解析：(1)要使光敏电阻能够对电路进行控制，且有光照时路灯熄灭，光敏电阻应与1,2串联，3,4与路灯串联，则电路图如图所示。(2)由uir得励磁线圈允许加的最大电压umimr0.1200 v20 v；依据允许通过励磁线圈的电流最大值和最小值计算得r2min 160 ，r2max 3