高考物理一轮复习 实验十六 利用传感器制作简单的自动控制装置练习（含解析）鲁科版-鲁科版高三全册物理试题.doc
实验十六 利用传感器制作简单的自动控制装置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B、D。电流表的示数增大,说明电路中的电流增大,电阻减小,所以这个热敏电阻的电阻率是随温度的升高而降低的,其电阻率减小,电阻值在其他条件不变时减小,导电性能变好,故B、D正确。2.金属铂的电阻值随温度的变化而变化,图中可能表示金属铂电阻的U-I图线的是()【解析】选B。金属铂的电阻随温度的升高而增大,其U-I图线上的点与坐标原点的连线的斜率逐渐增大,选项B正确。3.在开展研究性学习的过程中,某同学设计了一个利用线圈测量转轮转速的装置,如图所示,在轮子的边缘贴上一个小磁体,将小线圈靠近轮边放置,接上数据采集器和电脑(即DIS实验器材)。如果小线圈的面积为S,匝数为N,小磁体附近的磁感应强度的最大值为B,小线圈所在回路的总电阻为R,实验发现,轮子转过角,小线圈的磁通量由最大值变为零。因此,他认为只要测得此过程感应电流的平均值I,就可以测出转轮转速的大小。请你运用所学的知识,通过计算对该同学的结论进行评价。【解析】该同学的结论正确。设转轮的角速度和转速分别为、n,轮子转过角所需时间为t,通过线圈的磁通量的变化量为,线圈中产生的感应电动势的平均值为E。根据法拉第电磁感应定律有E=N=N,由闭合电路欧姆定律得感应电流的平均值I=又t=,n=联立以上各式可得n=,由此可见,该同学的结论是正确的。答案:见解析【加固训练】(多选)如图所示,电源电动势为E,内阻为r,R1为定值电阻,R2为光敏电阻。光强增大时,R2的阻值减小,R3为滑动变阻器,平行板电容器与定值电阻R1并联,闭合开关,下列判断正确的是()A.仅增加光照强度时,电容器所带电荷量将减小B.仅减弱光照强度时,电源的输出功率一定减小C.仅将滑动变阻器的滑片向上移动时,电容器贮存的电场能将减小D.仅将滑动变阻器的滑片向下移动时,电源的效率将增大【解析】选C、D。仅增加光照强度,则R2电阻变小,总电阻变小,总电流变大,电源内阻分压变大,路端电压变小,则通过R3的电流变小,通过R1的电流变大,则R1的分压变大,电容器电压变大,带电荷量增加,A错误;仅减弱光照强度,R2电阻变大,电源的输出功率由内、外电阻关系决定,因其大小关系不确定,所以不能判断电源输出功率的变化,B错误;滑动变阻器的滑片向上移动时电阻减小,外电阻变小,路端电压变小,则电容器的电压变小,贮存的电场能减小,C正确;滑动变阻器的滑片向下移动时电阻增大,外电阻增大,路端电压增大,则电源效率增大,D正确。4.为了节能环保,一些公共场所使用光控开关控制照明系统。光控开关可采用光敏电阻来控制。光敏电阻是阻值随着光照度的变化而发生变化的元件(照度可以反映光的强弱,光越强照度越大,照度单位为lx)。(1)某光敏电阻R在不同照度下的阻值如表中所示,根据表中已知数据,在如图甲所示坐标系中描绘出了阻值随照度变化的曲线。由图象可求出照度为1.0 lx时的电阻约为_k。 照度/lx0.20.40.60.81.01.2电阻/k5.83.72.82.31.8(2)如图乙所示是街道路灯自动控制模拟电路,利用直流电源为电磁铁供电,利用照明电源为路灯供电。为达到天亮灯熄、天暗灯亮的效果,路灯应接在_(选填“AB”或“BC”)之间,请用笔画线代替导线,正确连接电路元件。 (3)用多用电表“×10 ”挡,按正确步骤测量图中电磁铁线圈电阻时,指针示数如图丙所示,则线圈的电阻为_。已知当线圈中的电流大于或等于2 mA时,继电器的衔铁将被吸合。图中直流电源的电动势E=6 V,内阻忽略不计,滑动变阻器有三种规格可供选择: R1(010 ,2 A)、R2(0200 ,1 A)、R3(01 750 ,1 A)。要求天色渐暗照度降低至1.0 lx时点亮路灯,滑动变阻器应选择_(选填“R1”“R2”或“R3”)。为使天色更暗时才点亮路灯,应适当地_(选填“增大”或“减小”)滑动变阻器的电阻。 【解析】(1)由描点绘出的图象可以找出照度为1.0 lx时光敏电阻的阻值为2.0 k。(2)电源与开关、滑动变阻器、光敏电阻和电磁铁串联起来。当受光照作用较强时,光敏电阻阻值较小,通过电磁铁的电流较大,对衔铁磁力增大,与下触点接通,此时应使路灯不亮,故路灯应接在AB之间。(3)多用电表读数为14,乘以倍率“×10”,故线圈电阻为140 。由闭合电路欧姆定律可知,电路总电阻达到3 k时,电路接通,故滑动变阻器电阻应与光敏电阻同一数量级,故滑动变阻器选择R3。天色更暗,光敏电阻阻值增大,为使路灯此时点亮,则滑动变阻器电阻应减小。答案:(1)2.0(误差允许范围内均对)(2)AB接线图如图所示(3)140R3减小
