2013届高考物理一轮复习 课时作业 第39讲 实验：传感器的简单应用.doc

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1、2013届高三物理总复习精品课时作业第39讲实验：传感器的简单应用1．现有热敏电阻(阻值随温度升高而变小)、电炉丝、电源、电磁继电器、滑动变阻器、开关和导线若干，如图甲所示．试设计一个温控电路，要求温度低于某一温度时电炉丝自动通电供热，超过某一温度时又可以自动断电，画出电路图并说明其工作过程．甲【解析】热敏电阻R1与滑动变阻器及电磁继电器构成低压控制电路．电路图如图乙所示．乙工作过程：闭合开关S，当温度低于设计值时热敏电阻的阻值大，通过电磁继电器的电流较小，不能使它吸下P，K接通，电炉丝加热；当温度达到设计值时，热敏电阻的阻值减小到某值，通过电磁继电器的电流达到工作电流，K断开，电炉丝

2、断电，停止供热．当温度低于设计值时，又重复前述过程．【答案】如图乙所示，工作过程略2．温度传感器广泛应用于室内空调、电冰箱和微波炉等家用电器中，它是利用热敏电阻随温度变化而变化的特性工作的．在图甲中，电源的电动势E＝9.0V，内阻可忽略不计；为灵敏电流表，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中的R－t图线所示．闭合开关S，当R的温度等于20℃时，电流表的示数I1＝2mA，则当电流表的示数I2＝3.6mA时，热敏电阻R的温度是多少？-3-用心爱心专心【解析】从图乙查得t＝20℃时，R的阻值为4kΩ由闭合电路欧姆定律知：E＝I1(R＋Rg)得：Rg＝－R＝kΩ－4

3、kΩ＝0.5kΩ当I2＝3.6mA时，设热敏电阻的阻值为R′，则：R′＝－Rg＝kΩ－0.5kΩ＝2.0kΩ从图乙查得此时对应的温度t2＝120℃.【答案】120℃3．氧化锡传感器主要用于汽车尾气中一氧化碳浓度的检测，它的阻值随一氧化碳浓度的变化而变化．在图甲所示的电路中，不同的一氧化碳浓度对应着传感器的不同阻值，这样，电压表的指针位置就与一氧化碳浓度有了对应关系，观察电压表指针就能判断一氧化碳浓度是否超标．有一种氧化锡传感器，其技术资料中给出的是电导(即电阻的倒数)—CO浓度曲线，如图乙所示．在下列表示一氧化碳浓度c与电压表示数U0之间关系的图象中正确的是(　　)丙-3-用心爱心专心

4、【解析】U0＝IR0＝，一氧化碳的浓度c增大，电导增大，电阻R传减小，U0增大，一氧化碳浓度c与电压表示数U0之间的关系是正相关关系，但不是正比关系．选项D正确．【答案】D4．传感器应用的一个基本思想是“转换”的思想，即利用传感器把难以直接测量的力学量转换为容易测量的电学量．这种转换既可使测量比较方便，又能输入电子计算机对电学量所载的信息进行计算和处理．图示为一测速计原理图，其基本原理就是把测量速度这一力学量转换成电流量进行测量．滑动触头P与某运动物体相连，当P匀速滑动时，电流表有一定的电流通过，从电流表的示数可得运动物体的速度．已知电源电动势E＝4V，内阻r＝10Ω，AB为粗细均匀的

5、电阻丝，其阻值R＝30Ω、长度L＝30cm，电容器的电容C＝50μF.今测得电流表的示数为0.05mA，方向由b流向a.试求运动物体的速度大小和运动的方向．【解析】计算出滑动触头P移过一微小距离Δx时电容器上的电压变化，可得电容器上的充放电电流的表达式，据此可求得速度．先估计流过电阻丝上的电流约为I＝＝A＝100mA≫0.05mA，即相比于电阻丝上的电流，电容器中的充放电电流可忽略．故可视整根电阻丝与电源为串联连接，当滑动触头P移动距离Δx时，电容器上的电压变化ΔU＝IRx＝·Δx.则其充放电电流IC＝＝＝·，又v＝，综合上述各式得v＝，代入数据得v＝10cm/s.【答案】10cm/s

6、　方向向右-3-用心爱心专心