高考专题---传感器的简单应用高考物理100考点---精校解析 Word版

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1、100考点最新模拟题千题精练13-71．（2018福建质检）某同学要把电压表改装成可直接测量压力的仪表，设计的电路如图（a）所示。实验器材如下：待改装电压表（量程0~3V，可视为理想电压表），定值电阻R0，压敏电阻Rx，电源（4V，内阻不计），开关S，导线。选用的压敏电阻阻值Rx随压力F变化的规律如图（b）。（1）实验中随着压力F的增大，电压表的示数__________。（填“变大”“不变”或“变小”）（2）为使改装后仪表的量程为0~160N，且压力160N对应电压表3V刻度，则定值电阻阻值R0=__________Ω，压力0N对应电压表_

2、_________V刻度。FR0VRxRx/Ω80160240320400图（b）F/N04080120160200（3）他发现这样改装后的仪表压力刻度分布不均匀，想进一步把（2）中的压力刻度改成均匀分布，应选用另一压敏电阻，其阻值Rx随压力F变化的关系式为__________。【参考答案】（1）变大（2）2401.5（3）【考查内容】本题以“传感器的简单应用”实验为基础，理解改装电表原理。主要考查闭合电路欧姆定律、电阻的串联、并联等知识。主要考查实验能力，要求能把电压表改装成可直接测量压力的仪表的实验原理和方法，能运用已学过改装电表的原理

3、和方法去处理新的问题，制定解决新问题的方案。体现设计实验与制订方案等物理核心素养的考查。【名师解析】（1）根据闭合电路欧姆定律可知，电压表的示数U=，由图（b）可知，压力越大Rx越小，U越大，故电压表的示数变大。（2）由图（b）可知，当F1=160N时，Rx1=80Ω，此时电压表的示数U1=3V，由U1=得R0===240Ω；由图（b）可知，当F2=0N时，Rx2=400Ω，此时电压表的示数为U2==V=1.5V，可见压力0N对应电压表1.5V刻度。（3）若选用图（b）的压敏电阻，则Rx与压力F的关系式为Rx=400-2F，代入U=可得U与

4、F的关系式为U=，这样改装后的仪表压力刻度分布是不均匀的。为了使压力刻度分布均匀，则应另选用压敏电阻，而且仍然要满足量程为0~160N，F=0N标在1.5V刻度，F=160N标在3V刻度。由于电压表的电压刻度是均匀分布的，所以电压和压力一定要满足线性关系，设U=kF+b，由F1=0N时、U1=1.5V，F2=160N时、U2=3V可得b=1.5，k=，又U==，解得。本题的解题关键是会根据闭合电路欧姆定律结合图像进行分析，理解压力表的改装原理，明确电压表读数和压力大小成线性关系的数学表达形式，能解出正确的结果。2．（2017·江苏卷）某同学

5、通过实验制作一个简易的温控装置，实验原理电路图如图1所示，继电器与热敏电阻Rt、滑动变阻器R串联接在电源E两端，当继电器的电流超过15mA时，衔铁被吸合，加热器停止加热，实现温控。继电器的电阻约为20Ω，热敏电阻的阻值Rt与温度t的关系如下表所示（1）提供的实验器材有：电源E1（3V，内阻不计）、电源E2（6V，内阻不计）、滑动变阻器R1（0~200Ω）、滑动变阻器R2（0~500Ω）、热敏电阻Rt，继电器、电阻箱（0~999.9Ω）、开关S、导线若干。为使该装置实现对30~80℃之间任一温度的控制，电源E应选用（选填“E1”或“E2”），

6、滑动变阻器R应选用（选填“R1”或“R2”）。（2）实验发现电路不工作。某同学为排查电路故障，用多用电表测量各接点间的电压，则应将如图11-2图所示的选择开关旋至（选填“A”、“B”、“C”或“D”）（3）合上开关S，用调节好的多用电表进行排查，在题11-1图中，若只有b、c间断路，则应发现表笔接入a、b时指针（选填“偏转”或“不偏转”），接入a、c时指针（选填“偏转”或“不偏转”）。（4）排除故障后，欲使衔铁在热敏电阻为50℃时被吸合，下列操作步骤正确顺序是。（填写各步骤前的序号）①将热敏电阻接入电路②观察到继电器的衔铁被吸合③断开开关，

7、将电阻箱从电路中移除④合上开关，调节滑动变阻器的阻值⑤断开开关，用电阻箱替换热敏电阻，将阻值调至108.1Ω【参考答案】（1）E2R2（2）C（3）不偏转偏转（4）⑤④②③①（3）若只有b、c间断路，表笔接入a、b时，整个回路断路，电表指针不偏转。表笔接入a、c时，电流流经电表，故指针偏转。（4）当温度为50°时，热敏电阻阻值为Rt=108.1Ω，断开开关，用电阻箱替换热敏电阻，将阻值调至108.1Ω，合上开关，调节滑动变阻器的阻值，观察到继电器的衔铁被吸合，断开开关，将电阻箱从电路中移除，将热敏电阻接入电路，即排除故障后，欲使衔铁在热敏电

8、阻为50℃时被吸合，操作步骤正确顺序是⑤④②③①。3．(1)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，反应快，而且精确度高．①如果将负