06传感器.ppt

1、(08江苏) 07年度诺贝尔物理学奖授予了法国和德国的两位科学家，以表彰他们发现“巨磁电阻效应”基于巨磁电阻效应开发的用于读取硬盘数据的技术，被认为是纳米技术的第一次真正应用在下列有关其它电阻应用的说法中错误的是( ) A热敏电阻可应用于温度测控装置中 B光敏电阻是一种光电传感器 C电阻丝可应用于电热设备中 D电阻在电路中主要起到通过直流、阻碍交流的作用,D,（2008山东卷）2007年诺贝尔物理学奖授予了两位发现“巨磁电阻”效应的物理学家。材料的电阻随磁场的增加而增大的现象称为磁阻效应，利用这种效应可以测量磁感应强度。 若图甲为某磁敏电阻在室温下的电阻-磁感应强度特性曲线，其中RB、R0分别

2、 表示有、无磁场时 磁敏电阻的阻值。 为了测量磁感应强 度B，需 先测量磁 敏电阻处于磁场中 的电阻值RB。请按 要求完成下列实验。,（1）设计一个可以测量磁场中该磁敏电阻阻值的电路，在图乙的虚线框内画出实验电路原理图（磁敏电阻及所处磁场已给出，待测磁场磁感应强度大小约为0.61.0T，不考虑磁场对电路其他部分的影响）要求误差较小。提供的器材如下： A磁敏电阻，无磁场时阻值R0=150 B滑动变阻器R，全电阻约为20 C电流表 A ，量程2.5 mA,内阻约30 D电流表V ，量程3 V ，内阻 3 k E.直流电源E，电动势3 V ，内阻不计 F开关S ,导线若干,（2）正确接线后，将磁敏电

3、阻置入待测磁场中，测量数据如下表： 根据上表可求出磁敏电阻的测量值RB =1500，结合图甲可知待测磁场的磁感应强度B = 0.90T。 （3）试结合图甲简要回答，磁感应强度B在00.2T 和0.41.0T 范围内磁敏电阻阻值的变化规律有何不同？ （4）某同学查阅相关资料时看到了图丙 所示的磁敏电阻在一定温度下的电阻-磁 感应强度特性曲线（关于纵轴对称），由 图线可以得到什么结论？,( l ）如右图所示( 2 ) 1500 0.90 ( 3 ）在0 0.2T 范围内，磁敏电阻的阻值随磁感应强度非线性变化（或不均匀变化）；在0 . 4 1 .0T 范围内，磁敏电阻的阻值随磁感应强度线性变化（或均

4、匀变化）( 4 ）磁场反向磁敏电阻的阻值不变。,(07广东)压敏电阻的阻值随所受压力的增大而减小，右位同学利用压敏电阻设计了判断小车运动状态的装置，其工作原理如图（a）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( ) A从t1到t2时间内，小车做匀速直线运动 B从t1到t2时间内，小车做匀加速直线运动 C从t2到t3时间内，小车做匀速直线运动 D从t2到t3时间内，小车做匀加速直线运动,D,(08重庆)图是某同学设计的电容式速度传感器原理图，其中上板为固定极板，下板为待测物体，在两极板间电压恒定的条件

5、下，极板上所带电量Q将随待测物体的上下运动而变化，若Q随时间t的变化关系为Q=B/(t+a)（a、b为大于零的常数），其图象如图2所示，那么图3、图4中反映极板间场强大小E和物体速率v随t变化的图线可能是( ) A.和 B.和 C.和 D.和,C,一水平放置的圆盘绕过其圆心的竖直轴匀速转动。盘边缘上固定一竖直的挡光片。盘转动时挡光片从一光电数字计时器的光电门的狭缝中经过，如图1 所示。图2为光电数字计时器的示意图。光源A中射出的光可照到B中的接收器上。若A、B间的光路被遮断，显示器C上可显示出光线被遮住的时间。挡光片的宽度用螺旋测微器测得，结果如图3所示。圆盘直径用游标卡尺测得，结果如图4所示

6、。由图可知， （l）挡光片的宽度为_mm。 （2）圆盘的直径为_cm。 （3）若光电数字计时器所显示 的时间为50.0 ms，则圆盘转动的 角速度为_弧度/秒 （保留3位有效数字）。,10.243,24.220,1.69,【解析】,(09浙江)(1)在探究单摆周期与摆长的关系实验中，两位同学用游标卡尺测量小球的直径如图甲、乙所示。测量方法正确的是_。 (2)实验时，若摆球在垂直纸面的平面内摆动，为了将人工记录振动次数改为自动记录振动次数，在摆球运动最低点的左、右两侧分别放置一激光光源与光敏电阻，如图甲所示。光敏电阻与某一自动记录相连，该仪器显示的光敏电阻阻值R随时间t变化图线如图乙所示，则该单

7、摆的振动周期为。若保持悬点到小球顶点的绳长不变，改用直径是原小球直径2倍的另一小球进行实验，则该单摆的周期将，图乙中的t将_.,乙,2t0,不变,变大,(08广东)某实验小组探究一种热敏电阻的温度特性现在器材：直流恒流电源、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的随温度变化的特性，请你在图的实物图上连线 (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

8、度下的阻值，并据此绘 得图10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3位有效数字）,R=100+0.395 t,记录电压表电压值,温度计数值,(北京) 由一种利用电磁原理测量非磁性导电液体（如自来水、啤酒等）流量的装置，称为电磁流量计。它主要由将流量转换为电压信号的传感器和显示仪表两部分组成。传感器的结构如图所示，圆筒形测量管内壁绝缘，其上装有一对电极和c,a,c间的距离等于测量管内径D，测量管的轴线与a、c的连接放像以及通过电线圈产生的磁场方向三者相互垂直。当导电液体流过测量管时，在电极a、c的间出现感应电动势E，并通过与电极连接的仪表显示出液体

9、流量Q。设磁场均匀恒定，磁感应强度为B。(1)已知D=0.4m,B=0.2.5T,Q=0.12m3，设液体在测量管内各处流速相同，试求E的大小(2)一新建供水站安装了电磁流量计，在向外供水时流量本应显示为正值。但实际显示却为负值。经检查，原因 是误将测量管接反了，既液体由测量管出 水口流入，从如水口流出。因为已加压充 满管道。不便再将测量管拆下重装，请你 提出使显示仪表的流量指示变为正直的简 便方法；(3)显示仪表相当于传感器的负载 电阻，其阻值记为R， a、c间导电液体的电阻 r随液体电阻率变化而变化，从而会影响 显示仪表的示数。试以E、R。r为参量，给 出电极a、c间输出电压U的表达式，并

10、说明 怎样可以降低液体电阻率变化对显示仪表示 数的影响。,改变通电线圈中电流的方向， 使磁场B反向， 将传感器输出端对调接入显示仪表。,输入显示仪表是a、c间的电压U，流量示数和U一一对应， E 与液体电阻率无关，而r随电阻率的变化而变化，由式可看出， r变化相应的U也随之变化。在实际流量不变的情况下，仪表显示的流量示数会随a、c间的电压U的变化而变化，增大R，使Rr，则UE,这样就可以降低液体电阻率的变化对显示仪表流量示数的影响。,某研究性学习小组为了制作一种传感器，需要选用一电器元件。图为该电器元件的伏安特性曲线，有同学对其提出质疑，先需进一步验证该伏安特性曲线，实验室备有下列器材：器材（

11、代号） 电流表（A1）量程050mA，内阻约为50电流表（A2）量程0200mA，内阻约为10电压表（V1）量程03V，内阻约为10k电压表（V2）量程015V，内阻约为25k滑动变阻器（R1）阻值范围015，允许最大电流1A 滑动变阻器（R2）阻值范围01k，允许最大电流100mA 直流电源（E）输出电压6V，内阻不计 开关（S） 导线若干 为提高实验结果的准确程度，电流表应选用 ；电压表应选用 ；滑动变阻器应选用 。（以上均填器材代号） 为达到上述目的，请在虚线框内画出正确的实验电路原理图，并标明所用器材的代号。 若发现实验测得的伏安特性曲线与图中曲线基本吻合，请说明该伏安特性曲线与小电珠

12、的伏安特性曲线有何异同点？ 相同点： ， 不同点： 。 19.（18分） （1）A 较小实验的偶然误差 （2）A2 V1 R1 如图,2009重庆（2）硅光电池是一种可将光能转换为电能的器件。某同学用题22图2所示电路探究硅光电池的路端电压U与总电流I的关系。图中R为已知定值电阻。电压表视为理想电压表。 请根据题22图2，用笔画线代替导线将题22图3中的实验器材连接成实验电路。 若电压表的读数为，则I= 实验一：用一定强度的光照射硅光电池，调节滑动变阻器，通过测量得到该电池的U-I曲线a。见题22图4，由此可知电池内阻 （填“是”或“不是”）常数，短路电流为 mA ，电动势为 V. 实验二：减

13、小实验一中光的强度，重复实验，测得U-I曲线b，见题22图4.当滑动变阻器的电阻为某值时，若实验一中的路端电压为1.5V。刚实验二中外电路消耗的电功率为 mW（计算结果保留两位有效数字）。,山东(2)为了节能和环保，一些公共场所使用光控开关控制照明系统。光控开头可采用光敏电阻来控制，光敏电阻是阻值随着光的照度而发生变化的元件（照度可以反映光的强弱，光越强照度越大，照度单位为Lx）。某光敏电阻Rp在不同照度下的阻值如下表： 根据表中数据，请在给定的坐标系（见答题卡）中描绘出阻值随照度变化的曲线，并说明阻值随照度变化的特点。 如图所示，当1、2两端所加电压上升至2V时，控制开关自动启动照明系统，请利用下列器材设计一个简单电路。给1、2两端提供电压，要求当天色渐暗照度降低至1.0(1x)时启动照明系统，在虚线框内完成电路原理图。 （不考虑控制开关对所设计电路的影响） 提供的器材如下： 光敏电源E(电动势3V，内阻不计)； 定值电阻：R1=10k，R2=20k，R3=40k（限选其中之一并在图中标出） 开关S及导线若干。