高三高考.专题复习11-传感器的简单应用

1、传感器的含义传感器的含义传感器的简单应用传感器的简单应用 例例1电子秤电子秤热电传感器热电传感器, 例例2 例例3温度传感器的应用温度传感器的应用 例例5 例例6光电传感器光电传感器 练习练习 例例7磁电传感器磁电传感器霍尔元件的应用霍尔元件的应用 例例9 例例1007年江苏省扬州市一模年江苏省扬州市一模11 2007年高考广东卷年高考广东卷8江苏省启东市江苏省启东市07届第一学期期中测试届第一学期期中测试707年扬州市期末调研测试年扬州市期末调研测试907年年1月广东省汕尾市调研测试月广东省汕尾市调研测试1507年扬州市期末调研测试年扬州市期末调研测试12(2)07年广东普宁市华侨中学三模卷

2、年广东普宁市华侨中学三模卷1806年江苏连云港市最后模拟考试年江苏连云港市最后模拟考试15南京市南京市07届二模试卷届二模试卷18一、传感器的含义一、传感器的含义传感器是指这样一类元件：它能够感受诸如位移、速传感器是指这样一类元件：它能够感受诸如位移、速度、力、温度、湿度、流量、声强、温度、光、声、度、力、温度、湿度、流量、声强、温度、光、声、化学成分等等非电学量，并能把它们按照一定的规律化学成分等等非电学量，并能把它们按照一定的规律转换为电压、电流等电学量，或转换为电路的通断。转换为电压、电流等电学量，或转换为电路的通断。把非电学量转换为电学量以后，就可以很方便地进行把非电学量转换为电学量以

3、后，就可以很方便地进行测量、传输、处理和自动控制了。测量、传输、处理和自动控制了。传感器传感器一般由敏感元件、转换器件、转换电路三个部分一般由敏感元件、转换器件、转换电路三个部分组成，通过敏感元件获取外界信息并转换成电信号，通组成，通过敏感元件获取外界信息并转换成电信号，通过输出部分输出，然后经控制器分析处理。过输出部分输出，然后经控制器分析处理。非电物理量非电物理量敏感元件敏感元件转换器件转换器件转换电路转换电路电学量电学量 二、传感器的分类二、传感器的分类1.力电传感器力电传感器 2.热电传感器热电传感器3.光电传感器光电传感器 4.声电传感器声电传感器5.电容式传感器电容式传感器 6.

4、磁电传感器磁电传感器7.超声波传感器超声波传感器 8.气敏传感器等气敏传感器等三、传感器的简单应用三、传感器的简单应用1、力电传感器、力电传感器力电传感器主要是利用敏感元件和变阻器把力学信号力电传感器主要是利用敏感元件和变阻器把力学信号（位移、速度、加速度等）转化为电学信号（电压、（位移、速度、加速度等）转化为电学信号（电压、电流等）的仪器。力电传感器广泛地应用于社会生产电流等）的仪器。力电传感器广泛地应用于社会生产、现代科技中，如安装在导弹、飞机、潜艇和宇宙飞、现代科技中，如安装在导弹、飞机、潜艇和宇宙飞船上的惯性导航系统及船上的惯性导航系统及ABS防抱死制动系统等。防抱死制动系统等。例例1

5、、电子秤、电子秤 如图所示为某种电子秤的原理示意图，如图所示为某种电子秤的原理示意图，AB为一为一均匀的滑线电阻均匀的滑线电阻, 阻值为阻值为R，长度为，长度为L，两边分别有，两边分别有P1、P2两个滑动头，两个滑动头，P1可在竖直绝缘光滑的固定杆可在竖直绝缘光滑的固定杆MN上保上保持水平状态而上下自由滑动，弹簧处于原长时，持水平状态而上下自由滑动，弹簧处于原长时，P1刚好刚好指着指着A端，端，P1与托盘固定相连，若与托盘固定相连，若P1、P2间出现电压时，间出现电压时，该电压经过放大，通过信号转换后在显示屏上将显示物该电压经过放大，通过信号转换后在显示屏上将显示物体重力的大小已知弹簧的劲度系

6、数为体重力的大小已知弹簧的劲度系数为k，托盘自身质，托盘自身质量为量为m0，电源电动势为，电源电动势为E，内阻不计，当地的重力加速，内阻不计，当地的重力加速度为度为g。求：。求：（1）托盘上未放物体时，）托盘上未放物体时，在托盘自身重力作用下，在托盘自身重力作用下，P1离离A的距离的距离xl（2）托盘上放有质量为）托盘上放有质量为m的物体时的物体时, P1离离A的距离的距离x2物体物体放大器放大器显示屏显示屏信号转换器信号转换器P1P2ABRMNUO托盘托盘E（3）在托盘上未放物体时通常先核准零点）在托盘上未放物体时通常先核准零点, ,其方其方法是：调节法是：调节P2，使，使P2离离A的距离也

7、为的距离也为xl，从而使，从而使P1、P2间的电压为零校准零点后，将物体间的电压为零校准零点后，将物体m放在托盘放在托盘上，试推导出物体质量上，试推导出物体质量m与与P1、P2间的电压间的电压U之间之间的函数关系式的函数关系式 分析：托盘的移动带动分析：托盘的移动带动P1移动，使移动，使P1、P2间出现间出现电势差，电势差的大小反映了托盘向下移动距离电势差，电势差的大小反映了托盘向下移动距离的大小，由于的大小，由于R为均匀的滑线电阻，则其阻值与长为均匀的滑线电阻，则其阻值与长度成正比度成正比物体物体放大器放大器显示屏显示屏信号转换器信号转换器P1P2ABRMNUO托盘托盘E解解:(1)由力的平

8、衡知识知：由力的平衡知识知：10kxgm 解得解得kgmx01 (2)放上重物重新平衡后，放上重物重新平衡后，20kxg)mm( 解得解得kg)mm(x 02(3)由欧姆定律知由欧姆定律知 E=IR U=IRx由由LxRRx 其中其中x为为P1、P2间的距离，间的距离，Rx为为P1、P2间的电阻，间的电阻，则则kmgxxx 12联立解得联立解得UgEkLm 题目题目2、热电传感器、热电传感器热电传感器是利用热敏电阻的阻值会随温度的升高减热电传感器是利用热敏电阻的阻值会随温度的升高减小（与金属热电阻的特性相反）的原理制成的小（与金属热电阻的特性相反）的原理制成的, 它能它能用把温度这个热学量转换

9、为电压这个电学量。如各种用把温度这个热学量转换为电压这个电学量。如各种家用电器家用电器(空调、冰箱、热水器、饮水机等空调、冰箱、热水器、饮水机等)的温度控的温度控制、火警报警器、恒温箱等。制、火警报警器、恒温箱等。 例例2、 如图所示，将多用表的选择开关置于如图所示，将多用表的选择开关置于“欧姆欧姆”挡挡，再将电表的两支表笔与负温度系数的热敏电阻，再将电表的两支表笔与负温度系数的热敏电阻Rt （负温度系数的热敏电阻是指阻值随温度的升高而减小负温度系数的热敏电阻是指阻值随温度的升高而减小的热敏电阻）的两端相连，这时表针恰好指在刻度盘的热敏电阻）的两端相连，这时表针恰好指在刻度盘的正中间若往的正中

10、间若往Rt上擦一些酒精，表针将向上擦一些酒精，表针将向_（填填“左左”或或“右右”）移动；若用吹风机将热风吹向电）移动；若用吹风机将热风吹向电阻，表针将向阻，表针将向_（填（填“左左”或或“右右”）移动。）移动。Rt欧姆表欧姆表分析：分析： 若往若往Rt上擦一些酒精，由于酒精蒸发吸热，热敏上擦一些酒精，由于酒精蒸发吸热，热敏电阻电阻Rt 温度降低，电阻值增大，所以电流减少，指针温度降低，电阻值增大，所以电流减少，指针应向左偏；用吹风机将热风吹向电阻，电阻应向左偏；用吹风机将热风吹向电阻，电阻Rt 温度升温度升高，电阻值减小，电流增大，指针向右偏高，电阻值减小，电流增大，指针向右偏左左右右注意：

11、欧姆表的表盘刻度最右侧为注意：欧姆表的表盘刻度最右侧为 0，最左侧为最大值最左侧为最大值例例3、 如图所示，如图所示，R1为定值电阻，为定值电阻，R2为负温度系数的热为负温度系数的热敏电阻（负温度系数热敏电阻是指阻值随温度的升高而敏电阻（负温度系数热敏电阻是指阻值随温度的升高而减小的热敏电阻），减小的热敏电阻），L为小灯泡，当温度降低时为小灯泡，当温度降低时 （ ）AR 1两端的电压增大两端的电压增大 B电流表的示数增大电流表的示数增大C小灯泡的亮度变强小灯泡的亮度变强 D小灯泡的亮度变弱小灯泡的亮度变弱AR1R2E rL分析：分析：R2与灯与灯L并联后与并联后与R1串联，与电源构成闭合电串联

12、，与电源构成闭合电路，当热敏电阻温度降低时，电阻路，当热敏电阻温度降低时，电阻R2增大，外电路电增大，外电路电阻增大，电流表读数减小，故阻增大，电流表读数减小，故 C正确，其余各项均错正确，其余各项均错.或按或按“串反并同串反并同”的规律的规律, 电阻电阻R2增大增大,则电流表读数减小则电流表读数减小, R1两端电压减小两端电压减小,灯灯 L电压增大电压增大, 灯泡亮度变强灯泡亮度变强, C正确正确C例例4、家用电热灭蚊器中电热部分的主要部件是、家用电热灭蚊器中电热部分的主要部件是PTC元件，元件，PTC元件是由酞酸钡等半导体材料制成的电阻元件是由酞酸钡等半导体材料制成的电阻器，其电阻率与温度

13、的关系如图所示，由于这种特性，器，其电阻率与温度的关系如图所示，由于这种特性，PTC元件具有发热、控温两重功能，对此以下说法中元件具有发热、控温两重功能，对此以下说法中正确的是（正确的是（ ）A通电后其功率先增大后减小通电后其功率先增大后减小B通电后其功率先减小后增大通电后其功率先减小后增大C当其产生的热量与散发的热量相当其产生的热量与散发的热量相等时，温度保持在等时，温度保持在t1至至t2的某一值不变的某一值不变D当其产生的热量与散发的热量相当其产生的热量与散发的热量相等时，温度保持在等时，温度保持在t1或或t2不变不变3、温度传感器的应用、温度传感器的应用温度传感器是将温度这个热学量转化为

14、电流这个电学量的温度传感器是将温度这个热学量转化为电流这个电学量的A C0/mt/oCt1t2解析：解析： 根据根据PTC元件的电阻率随温度变化的曲线，可元件的电阻率随温度变化的曲线，可知在常温下，它的电阻是相当小的，通入电流以后，知在常温下，它的电阻是相当小的，通入电流以后，随着温度的升高，其电阻率先变小后增大，那么它的随着温度的升高，其电阻率先变小后增大，那么它的功率先变大，后变小，温度保持在在功率先变大，后变小，温度保持在在t1至至t2的某一值的某一值不变，这时候电路处于稳定状态，不变，这时候电路处于稳定状态，如果温度再升高，电阻率变大，导致电流变小，温度如果温度再升高，电阻率变大，导致

15、电流变小，温度就会降下来；就会降下来；如果温度降低，电阻率减小，导致电流变大，温度就如果温度降低，电阻率减小，导致电流变大，温度就会升上去，会升上去，所以本题正确答案为所以本题正确答案为A、C。例例5、 一般的电熨斗用合金丝作发热元件，合金丝电阻一般的电熨斗用合金丝作发热元件，合金丝电阻随温度随温度t变化的关系如图中实线变化的关系如图中实线所示由于环境温度所示由于环境温度以及熨烫的衣物厚度、干湿等情况不同，熨斗的散热功以及熨烫的衣物厚度、干湿等情况不同，熨斗的散热功率不同，因而熨斗的温度可能会在较大范围内波动，易率不同，因而熨斗的温度可能会在较大范围内波动，易损坏衣物有一种用主要成分为损坏衣物

16、有一种用主要成分为BaTiO3被称为被称为“PTC”的特殊材料作发热元件的电熨斗，具有升温快、能自动的特殊材料作发热元件的电熨斗，具有升温快、能自动控制温度的特点控制温度的特点PTC材料的电阻随温度变化的关系如材料的电阻随温度变化的关系如图中实线图中实线所示试根据图线分析：所示试根据图线分析：（1）为什么原处于冷态的）为什么原处于冷态的PTC熨熨斗刚通电时比普遍电熨斗升温快？斗刚通电时比普遍电熨斗升温快？（2）通电一段时间后电熨斗温度）通电一段时间后电熨斗温度t自动地稳定在自动地稳定在T t T 范围之内（填范围之内（填T下标数字）下标数字）T1T2T3T4T5T6T7T8T0tR答：冷态时答

17、：冷态时PTC电阻很小电阻很小,电功率很大电功率很大,所以升温很快所以升温很快67如图所示是电饭煲的电路图，如图所示是电饭煲的电路图，S1是一个控温开关，手是一个控温开关，手动闭合后，当此开关温度达到居里点（动闭合后，当此开关温度达到居里点（103）时，会）时，会自动断开。自动断开。S2是一个自动控温开关，当温度低于是一个自动控温开关，当温度低于70时会自动闭合；温度高于时会自动闭合；温度高于80时，会自动断开。红灯时，会自动断开。红灯是加热时的指示灯，黄灯是保温时的指示灯。分流电是加热时的指示灯，黄灯是保温时的指示灯。分流电阻阻R1R2500，计算加热电阻丝，计算加热电阻丝R350，两灯电，

18、两灯电阻不计。阻不计。（1）计算加热和保温两种状态下，）计算加热和保温两种状态下，电饭煲消耗的电功率之比。电饭煲消耗的电功率之比。（2）简要回答，如果不闭合开关）简要回答，如果不闭合开关S1，能将饭煮熟吗？，能将饭煮熟吗？ 电饭锅中的温度传感器主要元件是感温铁氧体电饭锅中的温度传感器主要元件是感温铁氧体,它它的特点是：常温下具有铁磁性的特点是：常温下具有铁磁性,能够被磁铁吸引能够被磁铁吸引,但是上但是上升到约升到约103时时,就失去了磁性就失去了磁性,不能被磁体吸引了不能被磁体吸引了. 这个这个温度在物理学中称为该材料的温度在物理学中称为该材料的“居里温度居里温度”或或“居里居里点点”。例例6

19、、S1S2R3R1R2黄灯黄灯红灯红灯电源电源220V解：解：（1）加热时电饭煲消耗的电功率）加热时电饭煲消耗的电功率并并RUP21 保温时电饭煲消耗的电功率为保温时电饭煲消耗的电功率为并并RRUP 122 1150050500505003232RRRRR并并从而有从而有1121150011500500121 /RRRPP并并并并（2）如果不闭合开关）如果不闭合开关S1，开始，开始S2总是闭合的，总是闭合的，R1被短被短路，功率为路，功率为P1，当温度上升到，当温度上升到80时，时， S2自动断开，自动断开，功率降为功率降为P2，温度降低到，温度降低到70 ，S2自动闭合。温度只自动闭合。温度

20、只能在能在7080之间变化，不能把水烧开，不能煮熟之间变化，不能把水烧开，不能煮熟饭。饭。 4、光电传感器、光电传感器光电传感器中的主要部件是光敏电阻或光电管。光电传感器中的主要部件是光敏电阻或光电管。光敏电阻：光敏电阻的材料是一种半导体，无光照时光敏电阻：光敏电阻的材料是一种半导体，无光照时，载流子极少，导电性能不好；随着光照的增强，载，载流子极少，导电性能不好；随着光照的增强，载流子增多，导电性能变好，光敏电阻的阻值随光照强流子增多，导电性能变好，光敏电阻的阻值随光照强度的增大而减小的。光敏电阻能够把光强度这个光学度的增大而减小的。光敏电阻能够把光强度这个光学量转换为电阻这个电学量。它就象

21、人的眼睛，可以看量转换为电阻这个电学量。它就象人的眼睛，可以看到光线的强弱。到光线的强弱。自动冲水机、路灯的控制、鼠标器、光电计数器、烟自动冲水机、路灯的控制、鼠标器、光电计数器、烟雾报警器等都是利用了光电传感器的原理。雾报警器等都是利用了光电传感器的原理。练习、练习、 如图所示如图所示,将多用电表的选择开关置于欧姆档，将多用电表的选择开关置于欧姆档，再将电表的两支表笔分别与光敏电阻再将电表的两支表笔分别与光敏电阻Rt的两端相连，的两端相连，这时表针恰好指在刻度盘的正中间若用不透光的黑这时表针恰好指在刻度盘的正中间若用不透光的黑纸将纸将Rt包裹起来，表针将向包裹起来，表针将向_（填（填“左左”

22、或或“右右”）转动；若用手电筒光照射）转动；若用手电筒光照射Rt，表针将向，表针将向_（填填“左左”或或“右右”）转动。）转动。Rt欧姆表欧姆表分析：分析： 光敏电阻受光照越强，电阻越小，电流越大光敏电阻受光照越强，电阻越小，电流越大 ,所以将所以将Rt包裹起来电阻增大，电流减小，指针向左包裹起来电阻增大，电流减小，指针向左偏，反之向右偏偏，反之向右偏左左右右例例7、 如图所示，如图所示，R1、R2为定值电阻，为定值电阻，L为小灯泡，为小灯泡，R3为光敏电阻，当照射光强度增大时（为光敏电阻，当照射光强度增大时（ ）A电压表的示数增大电压表的示数增大 BR2中电流减小中电流减小C小灯泡的功率增大

23、小灯泡的功率增大 D电路的路端电压增大电路的路端电压增大R1R3E rR2LV分析：分析： 当光强度增大时，当光强度增大时，R3阻值减小，阻值减小，按按“串反并同串反并同”的规律的规律, 跟跟R3串联的串联的R1两端电压增大两端电压增大, 即电压表的示数增大即电压表的示数增大, A项正确；项正确；跟跟R3串联的小灯泡串联的小灯泡L的电流增大的电流增大, 则小灯泡的功率增大则小灯泡的功率增大, C正确正确 ;跟跟R3并联的并联的R2两端电压、电流均减小，两端电压、电流均减小， B项正确。项正确。A B C5、磁电传感器、磁电传感器霍尔元件的应用霍尔元件的应用霍尔元件的应用霍尔元件的应用霍尔元件是

24、将电磁感应这个磁学量转霍尔元件是将电磁感应这个磁学量转化为电压这个电学量的元件化为电压这个电学量的元件例例8、有一个未知的匀强磁场，用如下方法测其磁感应有一个未知的匀强磁场，用如下方法测其磁感应强度，如图所示，把一个横截面是矩形的铜片放在磁强度，如图所示，把一个横截面是矩形的铜片放在磁场中，使它的上、下两个表面与磁场平行，前、后两场中，使它的上、下两个表面与磁场平行，前、后两个表面与磁场垂直当通入从左向右的电流个表面与磁场垂直当通入从左向右的电流 I 时，连时，连接在上、下两个表面上的电压表示数为接在上、下两个表面上的电压表示数为U已知铜片中已知铜片中单位体积内自由电子数为单位体积内自由电子数

25、为n，电子质量，电子质量m，带电量为，带电量为e，铜片厚度（前后两个表面厚度）为铜片厚度（前后两个表面厚度）为d，高度（上、下两，高度（上、下两个表面的距离）为个表面的距离）为h，求磁场的磁感应强度，求磁场的磁感应强度BhIBAdV解：解：达到动态平衡时有达到动态平衡时有qvB=qE=qU/hB=U/vh I=nevS=nevhd vh=I/ned B=Udne/I例例9、 电磁流量计广泛应用于测量可导电流体电磁流量计广泛应用于测量可导电流体(如污水如污水)在管中的流量（在单位时间内通过管内横截面的流体在管中的流量（在单位时间内通过管内横截面的流体的体积）。为了简化，假设流量计是如图所示的横截

26、的体积）。为了简化，假设流量计是如图所示的横截面为长方形的一段管道，其中空部分的长、宽、高分面为长方形的一段管道，其中空部分的长、宽、高分别为图中的别为图中的a、b、c，流量计的两端与输送液体的管道，流量计的两端与输送液体的管道相连接（图中虚线）。图中流量计的上下两面是金属相连接（图中虚线）。图中流量计的上下两面是金属材料，前后两面是绝缘材料，现于流量计所在处加磁材料，前后两面是绝缘材料，现于流量计所在处加磁感应强度为感应强度为B的匀强磁场，磁场方向垂直于前后两面。的匀强磁场，磁场方向垂直于前后两面。当导电液体稳定地流经流量计时，在管外将流量计上当导电液体稳定地流经流量计时，在管外将流量计上、

27、下两表面分别与一串接了电阻、下两表面分别与一串接了电阻R的电流表的两端连接的电流表的两端连接，I表示测得的电流值。已知流体的电阻率为表示测得的电流值。已知流体的电阻率为，不计，不计电流表的内阻，则可求得流量为电流表的内阻，则可求得流量为 ( )acbR(BI )cbaR(BI )bacR(BI )abcR(BI CABDbcaA解：解：bcaR设液体中离子的带电量为设液体中离子的带电量为q，达到动态平衡时有达到动态平衡时有cUqqvB BcUv 内阻内阻abcr 由欧姆定律由欧姆定律)abcR(I)rR(IU 流量为流量为)acbR(IvbctVQ A正确正确 霍尔效应可解释如下：外部磁场的洛

28、仑兹力使运动的电霍尔效应可解释如下：外部磁场的洛仑兹力使运动的电子聚集在导体板的一侧，在导体板的另一侧会出现多余子聚集在导体板的一侧，在导体板的另一侧会出现多余的正电荷，从而形成横向电场对电子施加与洛仑兹力方的正电荷，从而形成横向电场对电子施加与洛仑兹力方向相反的静电力。当静电子与洛仑兹力达到平衡时，导向相反的静电力。当静电子与洛仑兹力达到平衡时，导体上下两侧之间就会形成稳定的电势差。体上下两侧之间就会形成稳定的电势差。 如图所示，厚度为如图所示，厚度为h、宽度为、宽度为d 的导体板放在垂的导体板放在垂直于它的磁感应强度为直于它的磁感应强度为B的匀强磁场中。当电流通过导的匀强磁场中。当电流通过

29、导体板时，在导体板的上侧面体板时，在导体板的上侧面A和下侧面和下侧面A之间会产生电之间会产生电势差，这种现象称为霍尔效应。实验表明，当磁场不势差，这种现象称为霍尔效应。实验表明，当磁场不太强时，电势差太强时，电势差U、电流、电流 I 和和 B 的关系为的关系为 U=KIB/d 式中的比例系数式中的比例系数K称为霍尔系数。称为霍尔系数。AhdIBA例例10、设电流设电流I是由电子的定向流动形成是由电子的定向流动形成的，电子的平均定向速度为的，电子的平均定向速度为v，电，电量为量为e。回答下列问题：。回答下列问题：2页页题目题目3页页4页页末页末页 （1）达到稳定状态时，导体板上侧面）达到稳定状态

30、时，导体板上侧面A的电势的电势_下侧面下侧面A的电势（填高于、低于或等于）。的电势（填高于、低于或等于）。（2）电子所受洛仑兹力的大小为）电子所受洛仑兹力的大小为_。（3）当导体板上下两侧之间的电势差为）当导体板上下两侧之间的电势差为U时，电子所时，电子所受静电力的大小为受静电力的大小为_。（4）由静电力和洛仑兹力平衡的条件，证明霍尔系数）由静电力和洛仑兹力平衡的条件，证明霍尔系数， 其中其中n代表导体板单位体积中电子的个数。代表导体板单位体积中电子的个数。neK1 2页页题目题目3页页4页页末页末页解析：解析： （1）首先分析电流通过导体板时的微观物理过）首先分析电流通过导体板时的微观物理过

31、程。由于导体板放在垂直于它的磁感应强度为程。由于导体板放在垂直于它的磁感应强度为B的匀强的匀强磁场中，电流是电子的定向运动形成的，电流方向从磁场中，电流是电子的定向运动形成的，电流方向从左到右，电子运动的方向从右到左。根据左手定则可左到右，电子运动的方向从右到左。根据左手定则可判断电子受到的洛仑兹力的方向向上，电子向判断电子受到的洛仑兹力的方向向上，电子向A板聚集板聚集， A板出现多余的正电荷，所以板出现多余的正电荷，所以A板电势低于板电势低于A板板电势，应填电势，应填“低于低于”。hAAIev（2）电子所受洛仑兹力的大小为）电子所受洛仑兹力的大小为evBf （3）横向电场可认为是匀强电场，电

32、场强度）横向电场可认为是匀强电场，电场强度 ，hUE 电子所受电场力的大小为电子所受电场力的大小为hUeeEF 2页页题目题目3页页4页页末页末页（3）上、下两侧面可以看成是平行的，其间的电场）上、下两侧面可以看成是平行的，其间的电场认为是匀强电场，由匀强电场知其场强认为是匀强电场，由匀强电场知其场强 E=U/h所以电子所受静电力所以电子所受静电力 F电电= Ee = e U/h又因电子达到稳定，电场力与洛仑兹力平衡，又因电子达到稳定，电场力与洛仑兹力平衡，即即 F电电=Bev （4）因电子稳定，电场力与洛仑兹力平衡，）因电子稳定，电场力与洛仑兹力平衡， 即即 e U/h =Bev得得U=hv

33、B，且通过导体的电流强度，且通过导体的电流强度 I=nevdh将将U及及I的表达式代入的表达式代入U=KI B/d ，得，得K=1/ne点评：点评：该题是带电粒子在复合场中的运动，但原该题是带电粒子在复合场中的运动，但原先只有磁场，电场是在通电后自行形成的，在分析先只有磁场，电场是在通电后自行形成的，在分析其他问题时，要注意这类情况的出现。其他问题时，要注意这类情况的出现。联系宏观量联系宏观量I和微观量的电流表达式和微观量的电流表达式 是一个很有是一个很有用的公式。用的公式。 2页页题目题目3页页4页页末页末页11某位移传感器的工作原理如图甲所示，物体某位移传感器的工作原理如图甲所示，物体M在

34、导在导轨上平移时，带动滑动变阻器的金属杆轨上平移时，带动滑动变阻器的金属杆 P，通过理想电，通过理想电压表显示的数据来反映物体的位移压表显示的数据来反映物体的位移x。设电源电动势为。设电源电动势为E，内阻不计，滑动变阻器的长度为内阻不计，滑动变阻器的长度为L，物体，物体M以以O点为平衡点为平衡位置做简谐运动位置做简谐运动(取向右为正方向取向右为正方向)，振幅为，振幅为L/2， 物体物体经过经过O点时点时P恰好位于滑动变阻器的中点。若电压表的恰好位于滑动变阻器的中点。若电压表的示数示数U随时间随时间t的变化关系如图乙所的变化关系如图乙所示，则下列说法中正确的是（示，则下列说法中正确的是（ ）A在

35、在t1时刻时刻M具有正方向最大速度具有正方向最大速度B在在t2时刻时刻M的速度为零的速度为零C在在t1时刻到时刻到t2时刻时间内，时刻时间内， M的加速度先减小后增大的加速度先减小后增大D在在t1时刻到时刻到t2时刻时间内，时刻时间内， M的加速度先增大后减小的加速度先增大后减小 07年江苏省扬州市一模年江苏省扬州市一模110tt1E/2Et2U图乙图乙-xOxM图甲图甲PVA D2007年高考广东卷年高考广东卷88压敏电阻的阻值随所受压力的增大而减小，有位压敏电阻的阻值随所受压力的增大而减小，有位同学利用压敏电阻设计了判断小车运动状态的装置，同学利用压敏电阻设计了判断小车运动状态的装置，其工

36、作原理如图其工作原理如图6（a）所示，将压敏电阻和一块挡）所示，将压敏电阻和一块挡板固定在绝缘小车上，中间放置一个绝缘重球。小板固定在绝缘小车上，中间放置一个绝缘重球。小车向右做直线运动过程中，电流表示数如图车向右做直线运动过程中，电流表示数如图6（b）所示，下列判断正确的是所示，下列判断正确的是 ( )A从从 t1 到到 t2 时间内，小车做匀速直线运动时间内，小车做匀速直线运动B从从 t1 到到 t2 时间内，小车做匀加速直线运动时间内，小车做匀加速直线运动C从从 t2 到到 t3 时间内，小车做匀速直线运动时间内，小车做匀速直线运动D从从 t2 到到 t3 时间内，小车做匀加速直线运动时

37、间内，小车做匀加速直线运动 It30（b）tt1t2图图6A压敏电阻压敏电阻RE（a）vD江苏省启东市江苏省启东市07届第一学期期中测试届第一学期期中测试77利用传感器和计算机可以测量快速变化的力，如利用传感器和计算机可以测量快速变化的力，如图是用这种方法获得弹性绳中拉力图是用这种方法获得弹性绳中拉力F随时间随时间t 变化的图变化的图线。实验时线。实验时,把小球举高到绳子的悬点把小球举高到绳子的悬点O处，然后让其处，然后让其自由下落自由下落,根据图线所提供的信息可判定根据图线所提供的信息可判定 ( )At1时刻小球速度最大时刻小球速度最大Bt2时刻绳子最长时刻绳子最长Ct3时刻小球动能最大时刻

38、小球动能最大Dt3与与t4时刻小球动能相同时刻小球动能相同0FFmtt1t2t3t4OB D07年扬州市期末调研测试年扬州市期末调研测试99如图所示为用热敏电阻如图所示为用热敏电阻R和继电器和继电器L等组成的一等组成的一个简单的恒温控制电路，其中热敏电阻的阻值会随个简单的恒温控制电路，其中热敏电阻的阻值会随温度的升高而减小电源甲与继电器、热敏电阻等温度的升高而减小电源甲与继电器、热敏电阻等组成控制电路，电源乙与恒温箱加热器（图中未画组成控制电路，电源乙与恒温箱加热器（图中未画出）相连接则出）相连接则 （ ） A当温度降低到某一数值，衔铁当温度降低到某一数值，衔铁P将会被吸下将会被吸下B当温度升

39、高到某一数值，衔铁当温度升高到某一数值，衔铁P将会被吸下将会被吸下C工作时，应该把恒温箱内的加热器接在工作时，应该把恒温箱内的加热器接在C、D端端D工作时，应该把恒温箱内的加热器接在工作时，应该把恒温箱内的加热器接在A、B端端ABR RPCDLB D07年年1月广东省汕尾市调研测试月广东省汕尾市调研测试1515、（、（16分分）在实验研究课上，王明和夏青两位同）在实验研究课上，王明和夏青两位同学分别设计了如图甲、乙两图所示的电子秤。所用学分别设计了如图甲、乙两图所示的电子秤。所用器材相同，电源电动势为器材相同，电源电动势为E, 内阻不计。可变电阻长内阻不计。可变电阻长为为L, 电阻为电阻为R。

40、弹簧导电，劲度系数为。弹簧导电，劲度系数为k，其电阻不，其电阻不计。连接甲图中的电压表的导线可自由伸缩。不测计。连接甲图中的电压表的导线可自由伸缩。不测量时指针量时指针P均在均在a处处(如图中虚线所示如图中虚线所示)。使电压表的示。使电压表的示数与所称的重力对应便成为电子秤。数与所称的重力对应便成为电子秤。 (1)不称重时，甲，乙两图中的电压表示数分别是多不称重时，甲，乙两图中的电压表示数分别是多大？大？ (2)分别写出对应于甲，分别写出对应于甲，乙两种设计，所称重力乙两种设计，所称重力G与电压表的示数与电压表的示数U以及以及E，k，L的关系式。的关系式。 (3)比较甲，乙两个电路，哪一个比较

41、好？为什么？比较甲，乙两个电路，哪一个比较好？为什么？ VabP甲甲VabP乙乙解：解：VabP甲甲VabP乙乙 (1)不称重时，甲图电压表读数为不称重时，甲图电压表读数为 0 ；乙图电压表读数表示路端电压，又由于电源内阻不乙图电压表读数表示路端电压，又由于电源内阻不 计，所以读数为电源电动势计，所以读数为电源电动势 E（2）当有重物放在电子秤盘时，弹簧的伸长量）当有重物放在电子秤盘时，弹簧的伸长量 Gxk 甲图由电路分压得电压表示数甲图由电路分压得电压表示数xUEL 由由式得式得kLUGE 乙图由电路分压得电压表示数乙图由电路分压得电压表示数ELxLU 由由式得式得E)UE(kLG (3)甲

42、好，因重力与电压表示甲好，因重力与电压表示数成正比，表的刻度均匀。数成正比，表的刻度均匀。07年扬州市期末调研测试年扬州市期末调研测试12(2)11.（2）将单摆挂在测力传感器的探头上，用测力探）将单摆挂在测力传感器的探头上，用测力探头和计算机组成的实验装置来测定单摆摆动过程中摆头和计算机组成的实验装置来测定单摆摆动过程中摆线受到的拉力线受到的拉力(单摆摆角小于单摆摆角小于5)，计算机屏幕上得到，计算机屏幕上得到如图如图a所示的所示的Ft 图象然后使单摆保持静止，得到如图象然后使单摆保持静止，得到如图图b所示的所示的Ft 图象那么：图象那么：此单摆的周期为此单摆的周期为 s设摆球在最低点时设摆

43、球在最低点时Ep=0，已测得当地重力加速度为，已测得当地重力加速度为g，单摆的周期用，单摆的周期用T表示，那么测得此单摆摆动时的机表示，那么测得此单摆摆动时的机械能械能E的表达式是的表达式是 00.2t/sF/N0.40.60.81.0F1F2图图a00.2t/sF/N0.40.60.81.0F1F2F3图图b0.8答：答：21328F -FgTE （）23224FFgTE （）或或解见下页解见下页解：解： 单摆摆动过程中单摆摆动过程中,一个周期中摆线有两次受到的拉一个周期中摆线有两次受到的拉力最小，所以由图象知：力最小，所以由图象知： T0.8s2Tl g 224gTl 由图象知：单摆摆动过

44、程中摆线受到的最大拉力为由图象知：单摆摆动过程中摆线受到的最大拉力为F121maxFFmgmv / l 单摆摆动过程中摆线受到的最小拉力单摆摆动过程中摆线受到的最小拉力 Fmin =F2mgcos单摆不摆动时摆线受到的拉力单摆不摆动时摆线受到的拉力 F3 =mg22131321228FFlFFgTEmv （）（）232214FFgTEmgl(cos) （）07年广东普宁市华侨中学三模卷年广东普宁市华侨中学三模卷1818起跳摸高是学生常进行的一项活动，竖直起跳的起跳摸高是学生常进行的一项活动，竖直起跳的时间和平均蹬地力的大小能够反映学生在起跳摸高中时间和平均蹬地力的大小能够反映学生在起跳摸高中的

45、素质。为了测定竖直起跳的时间和平均蹬地力的大的素质。为了测定竖直起跳的时间和平均蹬地力的大小，老师在地面上安装了一个压力传感器，通过它可小，老师在地面上安装了一个压力传感器，通过它可以在计算机上绘出平均压力与时间的关系图象。小亮以在计算机上绘出平均压力与时间的关系图象。小亮同学身高同学身高1.72m, 站立时举手达到站立时举手达到2.14m, 他弯曲两腿，他弯曲两腿，做好起跳的准备，再用力蹬地竖直跳起，测得他对传做好起跳的准备，再用力蹬地竖直跳起，测得他对传感器的压力感器的压力F与时间与时间t的关系图象如图所示。已知图中的关系图象如图所示。已知图中网格间距相等，不计网格间距相等，不计空气阻力，

46、取空气阻力，取g = 10m/s2。求小亮同学起跳摸高的最大求小亮同学起跳摸高的最大高度约为多少？高度约为多少？0.51.0t/sF/N3006009000解：解：从图可知小亮质量为从图可知小亮质量为60kg; 它蹬地作用力为它蹬地作用力为1050N，加速离开地面时间为加速离开地面时间为0.4s 设它蹬地过程中的平均加速度大小为设它蹬地过程中的平均加速度大小为a,由牛顿第二定律得由牛顿第二定律得mamgF 22m/s57m/s606001050.mmgFa 小亮离开地面时获得的速度约为：小亮离开地面时获得的速度约为：m/s03.atv 离开地面后做竖直上抛运动上升的高度为：离开地面后做竖直上抛

47、运动上升的高度为：m4501023222.mgvh 摸高约为：摸高约为：m5920.hhH 06年江苏连云港市最后模拟考试年江苏连云港市最后模拟考试1515.（14分）如图所示的装置可以测量汽车在水平路分）如图所示的装置可以测量汽车在水平路面上运动时的加速度。该装置是在矩形箱子的前、后面上运动时的加速度。该装置是在矩形箱子的前、后壁上各安装了一个压力传感器壁上各安装了一个压力传感器a和和b。用两根相同的轻。用两根相同的轻弹簧夹着一个质量弹簧夹着一个质量m=2.0kg的滑块的滑块,滑块可无摩擦滑动滑块可无摩擦滑动;两弹簧的另一端分别压在两弹簧的另一端分别压在a、b上上,其压力大小可直接从其压力大小可直接从传感器的液晶显示屏上读出。当弹簧作用在传感器上传感器的液晶显示屏上读出。当弹簧作用在传感器上的力为压力时的力为压力时,示数为正；当弹簧作用在传感器上的力示数为正；当弹簧作用在传感器上的力为拉力时为拉力时,示数为负示数为负.现将装置沿运动方