2018年高考物理二轮复习第十三章电学实验专题13.7传感器的简单应用

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1、专题13.7传感器的简单应用1.（2017·江苏卷）某同学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

2、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”），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℃

3、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，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

4、，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，欲使衔铁在热敏电阻为50℃时被吸合，操作步骤正确顺序是⑤④②③①。2．（2018·湖北重点高中联考）利用传感器可以探测、感受外界的信号、物理条件等．图S1115甲为某同学用传感器做实验得到的小灯泡的UI关系图线．图S1115(1)实验室提供的器材有：电流传感器、电压传感器、滑动变阻器A(阻值范围0～10Ω)、滑动变阻器B(阻值范围0～100Ω)、电动势为6V的电源(不计内阻)、小灯泡、开关

5、、导线若干．该同学做实验时，滑动变阻器选用的是________(选填“A”或“B”)；请在图乙的方框中画出该实验的电路图．(2)如果将该小灯泡接入图丙所示的电路中，已知电流传感器的示数为0.3A，电源电动势为3V．则此时小灯泡的电功率为________W，电源的内阻为________Ω(保留2位有效数字)．【参考答案】（1）A；电路图如图1所示；（2）0.69；2.3．【名师解析】（1）为方便实验操作，滑动变阻器可以选A；小灯泡电阻较小，电流传感器应采用外接法，描绘小灯泡伏安特性曲线，电压与电流应从零开始变化，滑

6、动变阻器应采用分压接法，电路图如图1所示；（2）由图甲可知，通过灯泡的电流是0.3A时，灯泡两端电压是2.3V，则灯泡功率P=UI=2.3V×0.3A=0.69W；电源电动势是3V，过点（0.3A，2.3V）和纵轴上3V的点作一直线，该直线是电源的U-I图象，如图2所示，该直线斜率绝对值等于电源的内阻r==Ω≈2.3Ω．3.（2018潍坊联考）在信息技术高速发展、电子计算机广泛应用的今天，担负着信息采集任务的传感器在自动控制、信息处理技术中发挥着越来越重要的作用．其中热电传感器是利用热敏电阻将热信号转换成电信号的

7、元件．某学习小组的同学在用多用电表研究热敏特性实验中，安装好如图所示装置．（1）多用电表的选择开关应置于档。（2）向杯内加入冷水，温度计的示数为20℃，适当选择多用电表的倍率，读出热敏电阻的阻值R1，然后向杯内加入热水，温度计的示数为60℃，发现多用电表的指针偏转角度较大．为了较准确地读出此温度下热敏电阻的阻值R2，多用电表的倍率应．（填“增大”“减小”、“不变”）【参考答案】欧姆减小4．(2016·河南郑州高三二检)为了节能环保，一些公共场所使用光控开关控制照明系统。光控开关可采用光敏电阻来控制，光敏电阻是阻值

8、随着光的照度而发生变化的元件(照度可以反映光的强弱，光越强，照度越大，照度单位为lx)。(1)某光敏电阻R在不同照度下的阻值如下表，根据表中已知数据，在如图甲所示的坐标系中描绘出了阻值随照度变化的曲线。由图象可求出照度为1.0lx时的电阻约为________kΩ。照度/lx0.20.40.60.81.01.2电阻/kΩ5.83.72.82.31.8(2)如图乙所示是街道路