广东2011高考物理一轮复习 第十章实验十二传感器的简单使用试题 .doc

第十章节 实验十二 传感器的简单使用12007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，在下列有关其他电阻应用的说法中，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、阻碍交流的作用解析：热敏电阻对温度很敏感，光敏电阻对光照很敏感，电阻丝可用于电加热，这很常见，所以A、B、C三个说法均正确；交变电流、直流电均可通过电阻，电阻对它们均可产生阻碍作用，所以D错误答案为D.答案：D2传感器是一种采集信息的重要器件图实129所示是一种测 定压力的电容式传感器，A为固定电极，B为可动电极，组成一个电容大小可变的电容器可动电极两端固定，当待测压力施加在可动电极上时，可动电极发生形变，从而改变了电容器的电容 图实129现将此电容式传感器与零刻线在中央的灵敏电流表和电源串联，组成闭合电路，已知电流从电流表正接线柱流入时指针向右偏转当待测压力增大时 ()A电容器的电容将减小B灵敏电流表指针在正中央零刻线处C灵敏电流表指针向左偏转D灵敏电流表指针向右偏转解析：当待测压力增大时，电容器板间距离缩小，由C知，电容器的电容增大，A错；由于电容器与电源相连，故电压U不变，由QCU知，电容器的电荷量将增加，即电容器需充电，故电流从电流表的正接线柱流入，指针将向右偏转，B、C错误，D正确答案：D3如图实1210所示为某一热敏电阻(电阻值随温度的改变而改变，且对温度很敏感)的IU关系曲线图图实1210(1)为了通过测量得到如图实1210所示IU关系的完整曲线，在图实1211所示的a和b两个电路中应选择的是图_，简要说明理由：_.(电源电动势为9 V，内阻不计，滑动变阻器的阻值为0100 )图实1211(2)在图c所示的电路中，电源电压恒为9 V，电流表读数为70 mA，定值电阻R1250 .则热敏电阻两端的电压为_V；电阻R2的阻值为_.(3)举出一个可以应用热敏电阻的例子_.解析：由于图中要求测量多组数据，所需电压调节范围较大，且从零开始变化，所以应选用分压电路，即图a；根据欧姆定律可以先求出R1的电流I136 mA，所以热敏电阻和R2电流为I2II134 mA，由图可读出热敏电阻在34 mA时的电压为5.2 V，则R2两端电压为3.8 V，即可求出R2111.8 .答案：(1)a电压可从0 V调到所需电压，调节范围较大(2)5.2111.8(111.6112.0均可)(3)热敏温度计(提出其他实例，只要合理均可)4传感器担负着信息的采集任务，在自动控制中发挥着重要作用，传感器能够将感受到的物理量(如温度、光、声等)转换成便于测量的量(通常是电学量)，例如热敏传感器，主要是应用了半导体材料制成的热敏电阻将热学量转换为电学量热敏电阻随温度变化的图象如图实1212甲所示，图乙是由热敏电阻R1作为传感器制作的简单自动报警器线路图问：图实1212(1)为了使温度过高时报警器铃响，c应接在_(填“a”或“b”)(2)若使启动报警的温度提高些，应将滑动变阻器滑片P点向_移动(填“左”或“右”)(3)如果在调试报警器达到最低报警温度时，无论如何调节滑动变阻器滑片P都不能使报警器工作，且电路连接完好，各电路元件都能处于工作状态，则造成工作电路实际不能工作的原因可能是_解析：(1)温度过高时，热敏电阻阻值很小，左边电路电流很大，螺线管中产生的强磁场使竖直金属片与a接触，此时报警器工作，则c应接触a才能使电路接通(2)使启动报警的温度提高些，即要求温度更高时竖直金属片与a接触，而温度更高时热敏电阻更小，要电流不至于过早变大而报警，则应提高滑动变阻器的电阻，故滑动变阻器滑片P应向左移动(3)在最低报警温度时不能报警，说明此时电路中产生的电流不能让竖直片与a接触，这可能由多种原因造成，如：电源提供的电流太小，导致磁铁的磁性太弱；弹簧的劲度系数太大，电磁铁的吸引力小于弹力等答案：(1)a(2)左(3)见解析5一台臭氧发生器P的电阻为10 k，当供电电压等于24 V时能正常工作，否则不产生臭氧现在用这种臭氧发生器制成自动消毒装置，要求它在有光照时能产生臭氧在黑暗时不产生臭氧，拟用一个光敏电阻R1对它进行控制，R1的阻值在有光照时为100 、黑暗时为1000 ，允许通过的最大电流为3 mA；电源E的电压为36 V、内阻不计；另有一个滑动变阻器R2，阻值为0100 ，允许通过的最大电流为0.4 A；一个开关S和导线若干臭氧发生器P和光敏电阻R1的符号如图实1213所示设计一个满足上述要求 电路图，图中各元件要标上字母代号，其中滑动变阻器两固定接线柱端分别标上字母A、B.(电路图画在方框内) 图实1213解析：臭氧发生器正常工作时电流IA24×104 A2.4 mA.R1允许通过的最大电流为3 mA，所以用R1与P串联，由于滑动变阻器值R2远小于P的电阻，所以采用滑动变阻器分压式接法电路如图所示答案：见解析图6如图实1214所示是某同学在科技制作活动中自制的电子秤原理图利用电压表(内电阻很大)的示数来指示物体的质量托盘与电阻可忽略的弹簧相连，托盘与弹簧的质量均不计滑动变阻器的滑动端与弹簧上端连接，当托盘中没有放物体时，电压表的示数为零设变阻器的总电阻为R，总长度为L， 图实1214电源电动势为E，内阻为r，限流电阻为R0，弹簧的劲度系数为k.若不计一切摩擦和其他阻力，求出电压表示数Ux与所称物体质量m的关系式解析：由胡克定律知mgkx，R连入电路中的有效电阻RxR，根据闭合电路的欧姆定律可知I，则UxIRx.答案：Ux7热敏电阻是传感电路中常用的电子元件，现用伏安法研究热敏电阻在不同温度下的伏安特性曲线，要求特性曲线尽可能完整已知常温下待测热敏电阻的阻值约为4 5 .热敏电阻和温度计插入带塞的保温杯中，杯内有一定量的冷水，其他备用的仪表和器具有：盛有热水的热水瓶(图中未画出)、电源(3 V、内阻可忽略)、直流电流表(内阻约1 )、直流电压表(内阻约5 k)、滑动变阻器(020 )、开关、导线若干(1)在下面的方框中画出实验电路图，要求测量误差尽可能小(2)根据电路图，在图实1215所示的实物图上连线图实1215(3)简要写出完成接线后的主要实验_.解析：由于常温下热敏电阻的阻值为4 5 ，与电流表内阻很接近，故采用外接法；又因特征曲线尽量完整，电压表、电流表读数范围大，故滑动变阻器采用分压式答案：(1)电路图如图所示(2)实物图如图所示(3)往保温杯中加一些热水，待温度稳定时读出温度计的值；调节滑动变阻器，快速测出几组电压表和电流表的值；重复步骤、，测量不同温度下的数据；绘出各测量温度下热敏电阻的伏安特性曲线