【高考领航】2020版高考物理一轮复习题:第11章实验12传感器的简单使用(含解析).doc

【高考领航】2020版高考物理一轮复习题:第11章实验12传感器的简单使用(含解析).doc

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1、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

2、度、温度、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

3、/Ω300270240210180150120…(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

4、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

5、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

6、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50℃,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

7、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

8、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=8.0×10-2m,两极板的间距d=1.0×10-2m.D为屏,与极板垂直

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