传感器件入题来

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1、传感器件入题来江苏丰县初级中学　刘庆贺　渠敬华传感器件是指这样一类元件：它能够感受诸如力、温度、光、声、化学成分等非电学量，并能把它们按一定规律转换为电压、电流等电学量，或转换为电路的通断。即传感器能将被测信号量的微小变化转换成电信号的变化。2012年中考多地出现以传感器件为背景的试题，综合考查学生的基础知识和技能，赏析如下。 一、呼气酒精测试仪 例1(2012·山东德州)为防止酒驾事故的出现，酒精测试仪被广泛应用。有一种由酒精气体传感器制成的呼气酒精测试仪，当接触到的酒精气体浓度增加时，其电阻值降低，如图1甲所示。当酒精气体的

2、浓度为0时，R1的电阻为60Ω。在图1乙所示的工作电路中，电源电压恒为8V，定值电阻R2=20Ω。求： (1)当被检测者的酒精气体的浓度为0时，电压表的示数是多少； (2)现在国际公认的酒驾标准是0.2mg/ml酒精气体浓度0.8mg/ml，当电流表的示数为0.2A时，试通过计算判断被检测者是否酒驾。 图1 分析：(1)由题目中的已知条件，当被检测者的酒精气体的浓度为0时，R1的电阻为60Ω。电路图中两电阻串联，电压表测量的是R1的电压。根据串联电路中电压的分配规律或欧姆定律容易求出电压表示数。 （2）当电流表的示数为0.2A时

3、，根据欧姆定律容易求出串联电路的总电阻，进一步算出R1的电阻，结合甲图可判断对应的酒精气体浓度，进而判断被检测者是否酒驾。 答案：（1）6V；（2）被检测者属于酒驾。教育部重点推荐学科网站、初中物理新课标教学专业性网站---《初中物理在线》www.czwlzx.com。一万余个精品课件、几万套精品教案、试卷，让您的每一节课都能在这里找到合适的教学资源。 二、汽车上的油量表 例2（2012?内江）如图2甲所示，是某型号汽车的自动测定油箱内油量的电路原理图。其中电源的电压为12V，保护电阻R0=5Ω，A为一个量程为0～0.6A的电流

4、表（油量表），Rx为压敏电阻（厚度不计），其阻值Rx随油量深度h的变化关系如图2乙所示；油箱的上、下两部分均为大小不同的圆柱形容器，上部容器和下部容器的横截面积之比为1:2，且下部容器的高和底面直径均为2dm。则： （1）当圆柱形容器内盛装一定量的汽油时，上部与下部容器中汽油的深度之比为2:1。那么，此时电路中的电流是多少？ （2）若汽油价格是8元/升，当该汽车在高速公路上匀速100Km时，油量表的指针由满刻度指到了刻度，那么，汽车每匀速行驶1Km所消耗的汽油费是多少元？（π=3） 图2 分析：（1）根据上部与下部容器中汽油的深

5、度之比求出上部液体的深度，进一步求出油量的深度，由乙图读出对应压敏电阻的阻值，根据电阻的串联和欧姆定律求出电流表的示数。 （2）算出油量表满刻度和刻度时，电路中的电流。根据欧姆定律和电阻的串联求出电路中压敏电阻的阻值，根据图象读出对应油量的深度，根据体积公式求出所耗油量的体积，进一步求出汽车每匀速行驶1km所消耗的汽油费。 答案：（1）0.3A；（2）0.72元 三、空调的自动控制装置 例3（2012·烟台）如图3所示为某兴趣小组为学校办公楼空调设计的自动控制装置，R是热敏电阻，其阻值随温度变化关系如下表所示。已知继电器的线圈电

6、阻R0=10Ω，左边电源电压为6V教育部重点推荐学科网站、初中物理新课标教学专业性网站---《初中物理在线》www.czwlzx.com。一万余个精品课件、几万套精品教案、试卷，让您的每一节课都能在这里找到合适的教学资源。恒定不变。当继电器线圈中的电流大于或等于15mA时，继电器的衔铁被吸合，右边的空调电路正常工作。 温度t/℃0510152025303540电阻R/Ω600550500450420390360330300 （1）请说明该自动控制装置的原理 （2）计算说明该空调的启动温度是多少？ （3）为了节省电能，将空调启动温

7、度设定为30℃，控制电路中需要再串联多大的电阻？ （4）改变控制电路的电阻可以给空调设定不同的启动温度，除此之外，请你再提出一种方便可行的调节方案。  分析：（1）由题意可知，这一自动控制装置的基本结构是一个电磁继电器，根据电磁继电器的基本工作原理，结合在此处的运用可描述其原理； （2）根据左边电源电压为6V，继电器线圈中的电流大于或等于15mA时继电器启动，可计算出此时继电器的总电阻，再减去线圈电阻，可得到热敏电阻的阻值，最后从表中找出对应温度； （3）当温度设定为30℃时，从表中找出对应的电阻值，用同样的方法求出总电阻，减去

8、表中对应的阻值，即可得出应串联的电阻大小； （4）本装置通过调节电阻来改变设定温度，我们也可以考虑通过改变电源电压，实现对其调节的作用。 答案：（1）随室内温度的升高，热敏电阻的阻值减小，控制电路中电流增大，当电流达到15mA时，衔铁被吸合，右侧空调电路电阻增大