2018高考物理大一轮复习 第11章 交变电流 传感器 实验12 传感器的简单使用高效演练 跟踪检测

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1、实验12传感器的简单使用高效演练　跟踪检测1．温度传感器广泛应用于室内空调、电冰箱等家用电器中，它是利用热敏电阻的阻值随温度变化的特性工作的．如图甲所示，电源的电动势E＝9.0V，内阻不计；G为灵敏电流计，内阻Rg保持不变；R为热敏电阻，其电阻值与温度的变化关系如图乙所示，闭合开关S，当R的温度等于20℃时，电流表示数I1＝2mA；电流表的示数I2＝3.6mA时，热敏电阻的温度是________℃.解析：E＝I(R＋Rg)代入I1＝2mA得Rg＝0.5kΩ代入I2＝3.6mA得R＝2kΩ读图可得温度为120℃.答案：1202．传感器是把非电学量(如速度、温度

2、、压力等)的变化转换成电学量的变化的一种元件，在自动控制中有着相当广泛的应用．有一种测量人的体重的电子秤，其测量部分的原理图如图中的虚线框所示，它主要由压力传感器R(电阻值会随所受压力大小发生变化的可变电阻)和显示体重大小的仪表○A(实质是理想电流表)组成．压力传感器表面能承受的最大压强为1×107Pa，且已知压力传感器R的电阻与所受压力的关系如表所示．设踏板和压杆的质量可以忽略不计，接通电源后，压力传感器两端的电压恒为4.8V，取g＝10m/s2.请作答：压力F/N0250500750100012501500…电压R/Ω300270240210180150

3、120…(1)该秤零点(即踏板空载时)的刻度线应标在电流表刻度盘________A处．(2)如果某人站在该秤踏板上，电流表刻度盘的示数为20mA，这个人的质量是________kg.解析：(1)由题表格知，踏板空载时，压力传感器的电阻R＝300Ω，此时○A中电流I＝＝A＝1.6×10－2A.(2)当电流I′＝20mA＝2×10－2A时，压力传感器的电阻R′＝＝Ω＝240Ω，由表格可知，这个人受到的重力为500N，此人质量为50kg.答案：(1)1.6×10－2　(2)503．利用负温度系数热敏电阻制作的热传感器，一般体积很小，可以用来测量很小范围内的温度变化

4、，反应快，而且精确度高．(1)如果将负温度系数热敏电阻与电源、电流表和其他元件串联成一个电路，其他因素不变，只要热敏电阻所处区域的温度降低，电路中电流将变________(选填“大”或“小”)．(2)上述电路中，我们将电流表中的电流刻度换成相应的温度刻度，就能直接显示出热敏电阻附近的温度．如果刻度盘正中的温度为20℃(如图甲所示)，则25℃的刻度应在20℃的刻度的________(选填“左”或“右”)侧．(3)为了将热敏电阻放置在某蔬菜大棚内检测大棚内温度变化，请用图乙中的器材(可增加元器件)设计一个电路．解析：(1)因为负温度系数热敏电阻温度降低时，电阻增

5、大，故电路中电流会减小．(2)由(1)的分析知，温度越高，电流越大，25℃的刻度应对应较大电流，故在20℃的刻度的右侧．(3)电路如图所示．答案：(1)小　(2)右　(3)见解析图4．如图所示，图甲为热敏电阻的R－t图象，图乙为用此热敏电阻R和继电器组成的一个简单恒温箱温控电路，继电器的电阻为100Ω.当线圈的电流大于或等于20mA时，继电器的衔铁被吸合．为继电器线圈供电的电池的电动势E＝9.0V，内阻不计．图中的“电源”是恒温箱加热器的电源．(1)应该把恒温箱内的加热器接在________(填“A、B”或“C、D”端)．(2)如果要使恒温箱内的温度保持在5

6、0℃，可变电阻R′的阻值应调节为________Ω.解析：(1)恒温箱内的加热器应接在A、B端.当线圈中的电流较小时，继电器的衔铁在上方，恒温箱的加热器处于工作状态，恒温箱内温度升高．随着恒温箱内温度升高，热敏电阻R的阻值变小，则线圈中的电流变大，当线圈的电流大于或等于20mA时，继电器的衔铁被吸到下方来，则恒温箱加热器与电源断开，加热器停止工作，恒温箱内温度降低．随着恒温箱内温度降低，热敏电阻R的阻值变大，则线圈中的电流变小，当线圈的电流小于20mA时，继电器的衔铁又被释放到上方，则恒温箱加热器又开始工作，这样就可以使恒温箱内保持在某一温度．(2)要使恒温

7、箱内的温度保持在50℃，即50℃时线圈内的电流为20mA.由闭合电路欧姆定律I＝，r为继电器的电阻．由题图可知，50℃时热敏电阻的阻值为90Ω，所以R′＝－(r＋R)＝260Ω.答案：(1)A、B端　(2)2605．如图甲为利用光敏电阻检测传送带上物品分布，从而了解生产线运行是否正常的仪器．其中A是发光仪器，B是一端留有小孔用绝缘材料封装的光敏电阻．当传送带上没有物品挡住由A射向B的光信号时，光敏电阻阻值R1＝50Ω，当传送带上有物品挡住由A射向B的光信号时，光敏电阻阻值R2＝150Ω.定值电阻R3＝45Ω.C为平行板电容器，虚线与两极板距离相等，极板长L1

8、＝8.0×10－2m，两极板的间距d＝1.0×10－