2022年初中物理传感器的问题 .pdf

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1、优秀学习资料欢迎下载一、温度传感器实例一：1（2008 连云港中考试题）研究表明，有些金属电阻的阻值会随温度的变化而变化，物理学中利用这类金属的特性可以制成金属电阻温度计，它可以用来测量很高的温度，其原理如图所示。 图中电流表量程为015mA（不计其电阻） ，电源的电压恒为3V，R为滑动变阻器，金属电阻作为温度计的测温探头， 在 t0时其阻值Rt随温度 t 的变化关系为Rt=100+0.5t（单位为）。（1）若要把 Rt放入温度为0处进行测量，使电流表恰好达到满量程电流 15mA ， 则这时滑动变阻器R接入电路的阻值为多大？（2）保持（ 1）中滑动变阻器R接入电路的阻值不变，当把测温探头Rt放

2、到某待测温度处，电流表的示数恰为10mA ，则此时 Rt的阻值为多大？对应的温度为多高？（3）保持（ 1）中滑动变阻器R接入电路的阻值不变，当被测温度为600时，电路消耗的电功率为多大？（4）若把电流表的电流刻度盘换为对应的温度刻度盘，则温度刻度的特点是什么？精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页，共 14 页优秀学习资料欢迎下载2（20XX 年福建福田中考试题） 1.(7分)热敏电阻广泛应用于控制电路中，其阻值会随环境温度的改变而改变图甲中，电源电压U =6V，A是小量程电流表，其允许通过的最大电流为 0.02 A，滑动变阻器R的

3、铭牌上标有“200 0.3 A”字样，tR为热敏电阻，其阻值随环境温度变化关系如图乙所示闭合开关S，求： (1)环境温度为 10 、电路中电流为 0.0l A时tR两端的电压(2) 图甲电路可以正常工作的最高环境温度精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页，共 14 页优秀学习资料欢迎下载3（2008南通中考试题） 30 (8 分)图甲和图乙是利用热敏电阻来测量温度的原理图电源电压均为20V 且保持不变，定值电阻R0的阻值为 30 则：(1)图甲中电流表的示数为03A 时，热敏电阻两端的电压和消耗的功率分别是多少？(2)图乙中电压表的

4、量程为015V ，热敏电阻 R的阻值随温度的变化关系如图丙所示，试求此电路能测量的最高温度精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页，共 14 页优秀学习资料欢迎下载二、光强传感器4 （20XX 年镇江中考试题） 30 有一种半导体材料的电阻值随着光照射强度的变化而明显改变，用这种材料制作的电阻称为光敏电阻物理学上用“光强”这个物理量来表示光强弱的程度，符号为E，国际单位为坎德拉 (cd)，某光敏电阻的阻值R 与光强 E 之间的一组实验数据如下表所示：(1)分析上表数据，根据光敏电阻的阻值R 随光强 E 变化的规律， 填,写表格空格处的

5、电阻， 并归纳出光敏电阻的阻值R 随光强 E 变化的关系式为R= E(2)小明将该光敏电阻R、电流表 (量程为 006A)、电压表 (量程为 03V)、开关、滑动变阻器 R。(最大阻值为 50)和电压恒为 6V 的电源组成如图所示的电路， 闭合开关，调节滑动变阻器使电流表的示数为04A 时，电压表的示数为36V，此时，光敏电阻所在处的光强为多大 ? (3)在上述电路中，随着电阻的变化，电流可能会超过电流表的量程，滑动变阻器两端的电压可能会超过电压表的量程若光敏电阻处的光强在20 cd 至45cd 范围内，为保证不超过电表量程，求出滑动变阻 器允许连入电路的阻值范围精选学习资料 - - - -

6、- - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页，共 14 页优秀学习资料欢迎下载（20XX年湖北株洲中考试题） 30.（12分）光敏电阻的阻值随光照射的强弱而改变。“光强”表示光的强弱程度的物理量，照射光越强，光强越大，光强符号用 E 表示，国际单位为坎德拉（cd）。实验测得光敏电阻的阻值R 与光强E间的关系如图 15所示，根据图象解答下列问题：（1）光敏电阻随光强的增大而，随光强的减小而。（2）当光强为E1时，光敏电阻的阻值为R1；当光强为 E2时，光敏电阻的阻值为R2，那么它们之间的关系式为12RR（用 E1、E2表示）。（3）将光敏电阻R、定值电阻R0、电流表、开

7、关和电源连接成图 16所示电路。闭合开关，逐渐增大光敏电阻的光照强度，那么。（填正确答案的序号）电流表的读数增大，光敏电阻两端的电压也增大电流表的读数增大，但光敏电阻两端的电压减小电流表的读数减小，但光敏电阻两端的电压增大电流表的读数减小，光敏电阻两端的电压也减小（4）在图 16电路所示电路中，电源电压为6V，当光照强度为4.5 cd时，电流表的读数为0.5 A。试求定值电阻R0的阻值。三、压力传感器（20XX 年无锡中考试题）在学校举行的物理创新大赛上，小明和小红所在的科技小组分别设计了一种测量托盘所受压力的压力测量仪，如图甲、乙所示。两装置中所用的器材与规格完全相同，压力表是由电压表改装而

8、成，R1为定值电阻，阻值为 10，R2为滑动变阻器，规格为“ 10lA 。金属指针 OP 可在金属杆 AB 上滑动，且与它接触良好， 金属指针和金属杆电阻忽略不计。M 为弹A R图 16R0光精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页，共 14 页优秀学习资料欢迎下载簧，在弹性限度内它缩短的长度与其所受的压力大小成正比。当托盘所受压力为零时，P 恰好位于 R2的最上端；当托盘所受压力为50N 时，P 恰好位于 R2的最下端，此时弹簧的形变仍在弹性限度内。(1)甲装置中，当P 位于 R2的最下端时，电压表的示数为3V，则电源电压是多少?

9、(2)甲装置中，压力25N 的刻度位置标在电压表表盘多少伏的刻度线上? (3)在甲、乙两种装置中，两压力表的刻度特点有何不同?试说明理由。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页，共 14 页优秀学习资料欢迎下载（20XX 年广西南宁中考试题） 27(8 分)为锻炼身体，小刚利用所学物理知识设计了一个电子拉力计，如图16 甲是其原理图。硬质弹簧上端和金属滑片 P 固定在一起 (弹簧的电阻不计， P 与 R 接触良好且摩擦不计)。定值电阻R0=5，R 是一根长为5cm 的均匀电阻线 (阻值跟长度成正比 )，其最大阻值为 25，电源电压为

10、3V，电压表的量程为03V，当不拉拉环时，金属滑片P 刚好处于 b 端。已知该弹簧伸长的长度 L与所受拉力 F 间的关系如图 16乙所示。求：(1)小刚要把电压表的表盘改为拉力计的表盘，当不拉拉环时，拉力计表盘上的零刻度应标在电压表表盘的多少伏处? (2)闭合开关，当电压表的指针指在1.5V 时，电阻线接入电路中的电阻值为多少欧 ?此时，作用在拉环上竖直向上的拉力为多少牛 ? 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页，共 14 页优秀学习资料欢迎下载（2008 淮安中考试题）传感器是现代自动控制系统的重要器件之一，传感器通常是将感应到

11、的物理量信号转换成电流(或电压 )信号，如：温度传感器、声传感器、光传感器等现有一压力传感器(可视为一个电阻 )其电阻 R 随压力F 大小的变化面变化从实验测得R 与 F 的一组数据如右表所示：(1)根据表中的数据，在题33 图所示的 R-F 坐标系中画出电阻 R 随压力 F 变化的图像(2)利用表中的数据或R-F 的图像可得到的结论是：_ (3)请你利用下列器材：压力传感器R、定值电阻 R0(50)、 电源(30V)、 电压表、开关各一个，导线若干，设计一个电子秤 要求：在虚线框内画出你所设计的电子秤工作原理的电路图，并简述其工作原理：（20XX 年山东滨州中考试题） 57 （8 分）有一种

12、测量人的体重的电子秤，其测量部分的原理如图中虚线框里的内容所示。它主要有四部分构成：踏板和压力杠杆OAB（可绕O 点转动） 、定值电阻 RO、压力传感器 R（其电阻值会随所受压力大小发生变化，变化关系如下表） 、显示质量大小的仪表V（实质示一个量程为03V 的电压表）。已知 OBOA ，电源电压恒为，忽略踏板、杠杆及压杆的重力，g 取10N/Kg.压力 F/ N 0 50 100 150 200 250 300 电阻 R/ 300 250 200 150 100 50 0 （1）当踏板空载时，电压表的示数为0. 75V，求定值电阻 RO 的大小。（2）当某同学站在踏板上时， 电压表显示为 1.

13、 2V，此时压力传感器 R 的阻值多大？该同学体重是多少K g？压力 F/N 0 50 100 150 200 250 电阻 R/300 220 165 120 100 90 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页，共 14 页优秀学习资料欢迎下载（2008 河南中考试题） 12图 5 所示的是握力计的原理图，其中弹簧上端和滑动变阻器滑片固定在一起，AB 间有可收缩的导线， R0为保护电阻，电压表可显示压力的大小。 则当握力 F 增加时电压表的示数将A变大B变小C不变D无法确定（20XX年山东威海中考试题）图是小丽设计的压力传感器的

14、原理图，其中 1 是滑动变阻器， R2 是定值电阻。当压力F 增大时电流表示数减小，电压表示数增大电流表示数减小，电压表示数减小电流表示数增大，电压表示数增大电流表示数增大，电压表示数减小精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页，共 14 页优秀学习资料欢迎下载（20XX 年四川广安中考试题）35. (7分）如图13 所示，是红星中学九年级物理课外实践活动小组设计的风力测量仪的电路示意图。其电源电压 U=3V ，电路保护电阻R1=20，均匀电阻丝的阻值为 R2=3，金属丝（电阻忽略不计）的上端固定在 0 点，下端系有一块塑料片A，当风

15、从右向左吹动塑料片时，金属丝向左摆动并与电阻丝保持良好的接触，风力表由电压表改装而成。（l ）无风时，塑料片竖直下垂，电压表示数是多少？电路中的电流是多少？（2）风力最强时，金属丝滑至电阻丝的最左端，电压表的示数是多少？（3）为什么不在电路中串联电流表，把电流表改装成风力表？精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 10 页，共 14 页优秀学习资料欢迎下载（20XX 年福建厦门中考试题） 34 （8 分）图 22 甲是某电子秤的原理示意图电压表量程为 03V（可对应显示质量大小） 。已知电阻 R0=60压力传感器 R 的阻值随所受压力变化的

16、图象如图22 乙所示，压力传感器表面能承受的最大压强为 2l06Pa，压杆与压力传感器的接触面积是2cm2。设托盘和压杆的质量可以忽略不计，电源电压恒定不变。试求：（1）该压力传感器能承受的最大压力；（2）若要求传感器受到最大压力时，电压表的示数达到最大值，则电源电压是多大？（3）通过计算判断电子秤的刻度是否均匀。（20XX年广西来宾中考试题） 29)(9 分)小明设计了一个测量物体质量的“托盘秤”， 图 20(甲) 是其原理示意图， 其中托盘上放置物体，压力传感器R的电阻值会随所受压力大小发生变化，杠杆ABO 可绕 0 点转动，电压表的量程为 O 3V(可显示质量大小 ) 已知 OB ：BA

17、=1 ：2，电阻 R0=100 ?压力传感器 R表面能承受的最大压力为 400N ， 压杆与压力传感器的接触面积为 2cm2 ， 压力传感器 R的电阻值随所受压力变化的图像如图 20(乙) 所示电源电压恒定不变，秤达到最大称量时，电压表的示数也达到最大值，托盘和杠杆组件的质量忽略不计求：(1) 该压力传感器能承受的最大压强；精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 11 页，共 14 页优秀学习资料欢迎下载(2) 电源电压；(3) 当电压表的示数为I.5V 时，托盘上被测物体的质量( 取 g=10N kg) （20XX 年湖北黄石） 24某电

18、子磅秤原理图如图15(甲)所示，主要部件是杠杆 ABO，电流表 A 和压力传感器 (相当于电阻值会随受到的压力大小发生变化的可变电阻 )，其中杠杆可绕 O 点转动，且力臂之比AO：BO5：1，压力传感器的电阻值R 随所受到的压力F的关系图像如图 15(乙)所示，秤盘与杠杆质量均忽略不计，电源电压9V，R0=60，(取 g10Nkg)。求：(1)该秤的零起点 (即秤盘上不放重物时)的刻度线应标在电流表刻度盘的多少 mA 处? (2)当电流表示数为 30rnA 时，秤盘上放的物体的质量为多少kg? 解析：本题中把压力的变化转换成电阻的变化，然后通过电压表表现出来。四、距离传感器（20XX 年广东广

19、州中考试题） 21 （7 分）距离传感器发出的超声波遇到物体后反射回传感器， 传感器收到信号后自动计算出物体与传感器的距离，并显示物体的距离（ s）一时间（ t）图象超声波在空气中的速度是340 m /s（1）若传感器在发出信号后0.01 s 收到从物体反射回来的信号物体距传感器多远？（2）若显示物体的 s 一 t 图象如图 16，物体在 0 至 15s的运动情况如何（3）如图 17 所示，一物体在 F10 N 的水平拉力作用下， 沿水平地面做直线运动传感器显示物体的s一 t 图象如图 18求：在 0 至 15s物体受到的摩擦力多大？拉力的功率多大？精选学习资料 - - - - - - - -

20、 - 名师归纳总结 - - - - - - -第 12 页，共 14 页优秀学习资料欢迎下载拓展：本着这种思路我们可以根据我们所学的一些知识，我们可以制成另外的一些传感器，例如：一、油量表（20XX年湖北荆门中考试题） 图3是汽车、摩托车油量表 （实际上就是电流表） 原理示意图，R是定值电阻， R是滑动变阻器，则A向油箱里加油时，电流表示数变大B燃油消耗下降时，电流表示数变大C燃油全部耗尽时，电流表将被烧坏D油箱加油过满时，电流表将被烧坏二、深度计（20XX 年湖北荆门中考试题） 6一长方体铁块按图 4 甲所示，从下表面与液面刚刚接触处下放至图中虚线位置。能大致反映铁块下降过程中所受浮力的大小

21、浮F与铁块下表面浸入液体深度深h关系的图像是三、密度计（20XX 年湖北荆门中考试题） 15在北京奥运会上获得比赛前三名的选手都将挂上既体现奥运理念，又体现中华民族特色的奖牌用一种玉石制作然后分别镀上金、银、铜而成的奖牌。小阳是个爱动脑筋的孩子， 当他得到一小块制作奥运奖牌余下的玉石材料后，立即着手利用家里的弹簧秤测这种材料的密度。请你和小阳一起来完成测量过程。 （g 取 10N/kg）（1）如图 13 所示用细线拴住玉石块，用弹簧秤测出其所受重力，这 时弹簧秤示数是 _N，从而可计算出玉石块的质量。（2）如图 14 所示让玉石块完全浸入水中，从图中弹簧秤的示数可计算出图 3 图 4 甲F浮h

22、深0 F浮h深0 F浮h深0 F浮h深0 A B C D 图 4 乙N012345012345N012345012345图 13 图 14 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 13 页，共 14 页优秀学习资料欢迎下载玉石块所受的浮力是 _N。（3）利用以上测量数据可计算出玉石块的密度是_kg/m3。四、风力计（2008 广西柳州北海中考试题）31如图 9 所示为小明自制的风力板，口板为迎风板，其迎风面承受风力，b 板为压重板，它水平放置， m 为压重板上的铁板 (a、b 板重力不计)。当压重板上铁板重力一定时，风力大到一定程度，风力板

23、就会倾倒， 在这过程中， 风对迎风板的作用力当作动力，_ 当作阻力，压重板上的铁板越重，风力板倾倒时记录的风力越 _. 小明通过查阅资料和实验， 在压重板上加上重力不同的铁板，制成能测风力18 级的 8 个风力板，构成一套风力探测仪。在南风盛行的某地，小明用这套风力探测仪测定当天最强的风力。(1) 在 开 阔 地 的 水 平 地 面 放 置 风 力 探 测 仪 时 ， 小 明 应_. (2)小明确定当天最强风力的方法是_. 五、高度计根据大气压强随高度的增加而减小，在海拔 2000米以内，每升高 12 米大气压强减小 133 帕斯卡，相当于 1 毫米水银柱的基本原理，针对气压计进行改装，把气压值改为相应的高度值，就制成了一个简易的高度计。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 14 页，共 14 页