人教版高中物理必考传感器的简单使用单元测试

1、名校名 推荐课时达标检测 ( 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B R2 中电流减小C小灯泡

2、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

3、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，_ ，1名校名 推荐_ ，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R-t 关系图线，请根据图线写出该热敏电阻的R-t 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 t 0

4、 时 )R100 ；R图线斜率k 0.390，所以 R 100 0.406t( )。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 州模拟郑 )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 0 20 )、滑动变阻器R2(阻值变化范围0 1 000)、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 U -I 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名校名 推荐(2) 实验中描绘出的小灯泡 U -I 曲线如图乙所示，由图可知，小灯泡灯

5、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U -I 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

6、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 U -I 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 U-I 图像如图所示，由图示图像可知，电源内阻 rU R 6 9 1 。I00.63名校名 推荐(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PUI 2.1 0.39 W 0.82 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

7、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RL -t 关系图线。4名校名 推荐(

8、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： I 115 mA ，电压表读数： U 5.00 V 。U5.00 43.5 ，对照图乙找出相应温度约为64.0 。RL I 311510答案： (1)见解析图甲(2) 见解析图乙 (3)115 mA5 00 V43.5 64.0 5名校名 推荐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

9、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

10、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U IR得励磁线圈允许加的最大电压Um I mR 0.1 200 V 20 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 E Um 16 160，I m0.1R2max E U m 16 320，I0.0