2020版物理高考新素养总复习新高考(鲁京津琼)讲义：第十一章+交变电流+传感器+实验和答案

1、2020 版物理高考新素养总复习新高考(鲁京津琼)讲义：第十一章答案+交变电流+传感器+实验和-1 - / 8实验 利用传感器设计并制作简单的自动控制装置实验整合双基迅关f颜斷II昨1研究热敏电阻的热敏特性装置及器材操作要领狙度沪烧那一Y 3 MKH旷皈电hi 4 热水成(1)绝缘： 热敏电阻要绝缘处理。(2)适当： “欧姆” 挡要选择适当的倍率。(3)调零：要先进行欧姆调零再测量。(4)等待：加开水后要等一会儿再测阻值，以使电 阻温度与水的温度相同。(5)重新调零：欧姆表每次换挡后都要重新调零。 记录：记下温度计的示数和多用电表测出的热 敏电阻的阻值。2研究光敏电阻的光敏特性装置及器材操作要

2、领(1)连接：按图示电路连接好。选挡：多用电表置于“X100”挡。淆警讐f泡(3)调零：要先进行欧姆调零再测量。(4)遮光：用手掌(或黑纸)遮光，改变射到光敏电阻上的光的多少。(5)重新调零：欧姆表每次换挡后都要重新调零。(6)记录：记下不同光照下光敏电阻的阻值。数据处理(1) 研究热敏电阻的热敏特性1在 RTt 坐标系中，粗略画出热敏电阻的阻值随温度变化的图线。2结论：半导体热敏电阻的阻值随温度的升高而减小，随温度的降低而增大(2) 研究光敏电阻的光敏特性2020 版物理高考新素养总复习新高考（鲁京津琼）讲义：第十一章答案+交变电流+传感器+实验和-2 - / 81根据记录数据分析光敏电阻的

3、特性。2结论：光敏电阻的阻值被光照射时发生变化，光照增强电阻变小，光照减弱电 阻变大。误差分析（1）温度计读数带来误差。（2）多用电表读数带来误差。（3）热敏电阻与水温不同带来误差。作 RTt 图象时的不规范易造成误差。实验搽究热点突破I热点 n 教材原型实验类型一热敏电阻问题【例 1】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。（i）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”）。上述电路中，我们将电流表中的电流刻度换成相

4、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20C（如图 1 甲所示），则 25C的刻度应在 20C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）设计一个电路配有温度刻度的电流炭-热蝦电阻/時2020 版物理高考新素养总复习新高考（鲁京津琼）讲义：第十一章+交变电流+传感器+实验和答案-3 - / 8解析因为负温度系数热敏电阻温度降低时，电阻增大。故电路中电流会减小由（1）的分析知，温度越高，电流越大，25C的刻度应对应较大电流，故在 20C的刻度的右侧。（3）如图所示。答案小（2）右见解析类

5、型二光敏电阻问题【例 2】光敏电阻是阻值随光的照度而发生变化的元件（照度是描述光的强弱的物理量，单位为（lx），某同学想用下列器材探究光的照度与光敏电阻的阻值之间的关 系:光敏电阻 RL;电流表 A（量程 00.6 A）;直流电源 E（26 V,内阻忽略不计）；电阻箱 R;开关 S;导线若干。已知没有光照时该光敏电阻的阻值为 80 Q,照度为 1.2 lx 时光敏电阻 的阻值约为 20Q现要求测量照度从 0 增加到 1.2 lx 的多个光强下的 RL的阻值。（1）在图中画出连线，完成实验原理电路图。完成下列实验步骤中的填空：1依照实验原理电路图连线；2调节光照强度为零；3将电阻箱调到适当的初值

6、，以保证仪器安全；4闭合开关，调节电阻箱，记录电流表的示数I。和_；5将光照强度调为 0.1 lx，调节电阻箱，使电流表的示数仍为 I。,记录_ ；6则光照强度调为 0.1 lx 时光敏电阻的阻值 RL=_ ；2020 版物理高考新素养总复习新高考（鲁京津琼）讲义：第十一章答案+交变电流+传感器+实验和-4 - / 87逐步提高光照强度值，每次增大 0.1 lx，直至达到 1.2 lx 为止；在每一光照强度下重复步骤可得到不同光强下的RL的阻值。解析（1）光敏电阻的阻值较大，如果用电流表直接测量光敏电阻电流，读数误差2020 版物理高考新素养总复习新高考（鲁京津琼）讲义：第十一章+交变电流+传

7、感器+实验和答案-5 - / 8较大，为减小实验误差，可将光敏电阻与电阻箱并联，用电流表测干路电流, 路图如图所示:-1 / H1* R1- TH（2）直流电源的电动势 E 没有给出明确数值，因此需要先在光照强度为零时,光敏电阻（80 和电阻箱读数 Ro计算 E 的大小，此时通过光敏电阻的电流 通过电阻箱的电流 S 訂又IL+1箱刊，解得 E =黑0；将光照强度调为0.1 lx，调节电阻箱，使电流表的示数仍为 10,记录电阻箱读数 R,此时通过光敏EE80R0R电阻的电流 I = I0 R，光敏电阻的阻值 RL=7 =0R180R+ R0R 80R080R0R答案（1）见解析图 电阻箱读数 R

8、0电阻箱读数 R80R0R80R 十 R0R 80R0热点固实验拓展创新【例 3】（2017 江苏单科）某同学通过实验制作一个简易的温控装置，实验原理电 路图如图 2 甲所示，继电器与热敏电阻 Rt、滑动变阻器 R 串联接在电源 E 两端， 当继电器的电流超过 1 5 mA 时，衔铁被吸合，加热器停止加热，实现温控。继电 器的电阻约20 莒热敏电阻的阻值 Rt与温度 t 的关系如下表所示。t/C30.040.050.060.070.080.0Rt/Q199.5145.4108.181.862.949.1（1）提供的实验器材有：电源 E1（3 V，内阻不计）、电源 E2（6 V，内阻不计）、滑动

9、变 阻器 R1（0200Q、）滑动变阻器 R2（0500Q、）热敏电阻 Rt、继电器、电阻箱（0 999.9 Q）开关 S、导线若干。为使该装置实现对 3080C之间任一温度的控制，电源 E 应选用_ 选填E1”或 E2”，滑动变阻器 R 应选用_选填 R或 R2”。结合旦II二80,2020 版物理高考新素养总复习新高考(鲁京津琼)讲义：第十一章答案+交变电流+传感器+实验和-6 - / 8(2) 实验发现电路不工作。某同学为排查电路故障，用多用电表测量各接点间的电压，则应将如图乙所示的选择开关旋至 _选填“B”C”或 D” o)(3) 合上开关 S,用调节好的多用电表进行排查。在图甲中，若

10、只有 b、c 间断路，则应发现表笔接入 a b 时指针_ 选填“偏转”或“不偏转”)，接入 a c时指针_ 选填“偏转”或“不偏转”)。排除故障后，欲使衔铁在热敏电阻为 50C时被吸合，下列操作步骤的正确顺序是_o(填写各步骤前的序号)1将热敏电阻接入电路2观察到继电器的衔铁被吸合3断开开关，将电阻箱从电路中移除4合上开关，调节滑动变阻器的阻值5断开开关，用电阻箱替换热敏电阻，将阻值调至108.1Q解析(1)为保持继电器的灵敏度，即电路中的电流易超过15 mA，应选电动势大的电源 E2；当温度为 80C时，滑动变阻器接入电路的最小电阻为 R=T Rt= 350.9Q，故滑动变阻器应选 R2(2

11、) 因电路中有电源，排查电路故障应选用多用电表的直流电压挡，故选Co(3) 只有 b、c 间断路，表笔接入 a、b 间时，电表与电源之间形不成闭合电路，则电表指针不偏转，表笔接入 a、c 间时，能形成闭合电路，电表指针发生偏转。(4) 欲使衔铁在 50C被吸合，由表中数据可知，此时热敏电阻的阻值为 108.1Q,操作步骤应是先断开开关，用电阻箱替换热敏电阻，将阻值调至108.1 ，闭合开关，调节滑动变阻器的阻值，观察继电器的衔铁被吸合，然后断开开关，将电阻二港电品ill甲图 2电说|2020 版物理高考新素养总复习新高考（鲁京津琼）讲义：第十一章答案+交变电流+传感器+实验和-7 - / 8箱

12、从电路中移除，再将热敏电阻接入电路原位置，故步骤顺序应为答案（1）E2R2（2）C （3）不偏转偏转（4）高考Kffb演炼提升1.（2016 浙江高考）如图 3 所示为一种常见的身高体重测量仪。测量仪顶部向下发射波速为 v 的超声波，超声波经反射后返回，被测量仪接收，测量仪记录发射和接 收的时间间隔。质量为 Mo的测重台置于压力传感器上，传感器输出电压与作用在 其上的压力成正比。当测重台没有站人时，测量仪记录的时间间隔为 to,输出电压 为 Uo,某同学站上测重台，测量仪记录的时间间隔为 t，输出电压为 U，则该同学的身高和质量分别为（）2x=vto，当测重台站人时，2（x h） = vt，联

13、立可得 h1=2v（to t）;当测重台没有站人时，Uo= kMog；当测重台站人时，U = k（Mog+ mg） ,答案 D2.（多选）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4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A.v(to t)，鵲U1MoB 2v(to1)，UUC.v(to t)，鵲 2 Uo)D. |v(to1)，鵲鵲(U Uo)解析 当测重台没有站人时,联立可得m=MoUo（U Uo）;故选项 D 正确2020 版物理高考新素养总复习新高考（

14、鲁京津琼）讲义：第十一章答案+交变电流+传感器+实验和-8 - / 8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（）-9 - / 8A. 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 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 二x3 600 m,工件个数为 n = = 3 600 个，选项 C 正确，D 错误答案 B

15、C3.些材料的电阻随温度的升高而变化。如图 5 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 E= 1.5 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”）；若电阻箱阻值 R= 150 莒当电流为 5 mA 时对应的温度数值为_；C0.2 m/s= 0.2 m/s,选项 A 错误，B 正确；传送带每小时传送的距离为x=vt=0.2X甲2020

16、 版物理高考新素养总复习新高考(鲁京津琼)讲义：第十一章+交变电流+传感器+实验和答案-10 - / 8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电流为 5 mA 时，电路总电阻为 300 莒电阻箱阻值 R= 150 莒贝UR= 150 莒由题图甲得对应的温度为 50C。答案较小504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 6 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)和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1X107Pa,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：踏板1图 6压力 F/N02505007501 0001 2501 500电阻 R/Q300270240210180150120(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