2019屆高考物理一輪復(fù)習(xí)第11章交變電流傳感器實(shí)驗(yàn)12傳感器的簡(jiǎn)單應(yīng)用習(xí)題新人教版.docx

第十一章實(shí)驗(yàn)十二 傳感器的簡(jiǎn)單應(yīng)用1(2016浙江理綜)如圖所示為一種常見的身高體重測(cè)量?jī)x。測(cè)量?jī)x頂部向下發(fā)射波速為v的超聲波，超聲波經(jīng)反射后返回，被測(cè)量?jī)x接收，測(cè)量?jī)x記錄發(fā)射和接收的時(shí)間間隔。質(zhì)量為M0的測(cè)重臺(tái)置于壓力傳感器上，傳感器輸出電壓與作用在其上的壓力成正比。當(dāng)測(cè)重臺(tái)沒有站人時(shí)，測(cè)量?jī)x記錄的時(shí)間間隔為t0，輸出電壓為U0，某同學(xué)站上測(cè)重臺(tái)，測(cè)量?jī)x記錄的時(shí)間間隔為t，輸出電壓為U，則該同學(xué)的身高和質(zhì)量分別為(D)Av(t0t)，UBv(t0t), UCv(t0t)，(UU0)Dv(t0t)，(UU0)解析設(shè)測(cè)量?jī)x高度和人的身高分別為H和h，根據(jù)題意，沒有站人時(shí)有Hv，站人時(shí)有Hhv，得hv；又由傳感器輸出的電壓與作用在其上的壓力成正比，則沒有站人時(shí)U0kM0g，站人時(shí)Uk(M0m)g，得m(UU0)，故D項(xiàng)正確。2(2016北京理綜)熱敏電阻常用于溫度控制或過熱保護(hù)裝置中。如圖為某種熱敏電阻和金屬熱電阻的阻值R隨溫度t變化的示意圖。由圖可知，這種熱敏電阻在溫度上升時(shí)導(dǎo)電能力_增強(qiáng)_(選填“增強(qiáng)”或“減弱”)；相對(duì)金屬熱電阻而言，熱敏電阻對(duì)溫度變化的影響更_敏感_(選填“敏感”或“不敏感”)。解析由圖可知，熱敏電阻在溫度上升時(shí)，阻值下降，故其導(dǎo)電能力增強(qiáng)；相對(duì)金屬熱電阻而言，熱敏電阻在溫度變化時(shí)，阻值變化明顯，故對(duì)溫度更敏感。3(2017江蘇卷)某同學(xué)通過實(shí)驗(yàn)制作一個(gè)簡(jiǎn)易的溫控裝置，實(shí)驗(yàn)原理電路圖如圖1所示，繼電器與熱敏電阻Rt、滑動(dòng)變阻器R串聯(lián)接在電源E兩端，當(dāng)繼電器的電流超過15 mA時(shí)，銜鐵被吸合，加熱器停止加熱，實(shí)現(xiàn)溫控。繼電器的電阻約為20 ，熱敏電阻的阻值Rt與溫度t的關(guān)系如下表所示。t/30.040.050.060.070.080.0Rt/199.5145.4108.181.862.949.1(1)提供的實(shí)驗(yàn)器材有：電源E1(3 V，內(nèi)阻不計(jì))、電源E2(6 V，內(nèi)阻不計(jì))、滑動(dòng)變阻器R1(0200)、滑動(dòng)變阻器R2(0500)、熱敏電阻Rt，繼電器、電阻箱(0999.9 )、開關(guān)S、導(dǎo)線若干。為使該裝置實(shí)現(xiàn)對(duì)3080之間任一溫度的控制，電源E應(yīng)選用_E2_(選填“E1”或“E2”)，滑動(dòng)變阻器R應(yīng)選用_R2_(選填“R1”或“R2”)。(2)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)電路不工作。某同學(xué)為排查電路故障，用多用電表測(cè)量各接點(diǎn)間的電壓，則應(yīng)將如圖2所示的選擇開關(guān)旋至_C_(選填“A”、“B”、“C”或“D”)。(3)合上開關(guān)S，用調(diào)節(jié)好的多用電表進(jìn)行排查，在圖1中，若只有b、c間斷路，則應(yīng)發(fā)現(xiàn)表筆接入a、b時(shí)指針_不偏轉(zhuǎn)_(選填“偏轉(zhuǎn)”或“不偏轉(zhuǎn)”)，接入a、c時(shí)指針_偏轉(zhuǎn)_(選填“偏轉(zhuǎn)”或“不偏轉(zhuǎn)”)。(4)排除故障后，欲使銜鐵在熱敏電阻為50時(shí)被吸合，下列操作步驟的正確順序是_。(填寫各步驟前的序號(hào))將熱敏電阻接入電路觀察到繼電器的銜鐵被吸合斷開開關(guān)，將電阻箱從電路中移除合上開關(guān)，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的阻值斷開開關(guān)，用電阻箱替換熱敏電阻，將阻值調(diào)至108.1解析(1)如果電源用E1，則在t30時(shí)電路中的最大電流ImA13.67mA15mA，故不能實(shí)現(xiàn)對(duì)此溫度的控制，因此電源應(yīng)選用E2；為了在t80時(shí)實(shí)現(xiàn)對(duì)溫度的控制，設(shè)滑動(dòng)變阻器阻值的最大值至少為R，則0.015A，解得R330.9，因此滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用R2。(2)要用多用電表的直流電壓擋檢測(cè)故障，應(yīng)將選擇開關(guān)旋至C。(3)如果只有b、c間斷路，說明b點(diǎn)與電源的負(fù)極間沒有形成通路，a、b間的電壓為零，表筆接在a、b間時(shí)，指針不偏轉(zhuǎn)；c點(diǎn)與電源的負(fù)極間形成通路，a與電源的正極相通，a、c間有電壓，因此兩表筆接入a、c間時(shí)指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)。(4)排除故障后，欲使銜鐵在熱敏電阻為50時(shí)被吸合，應(yīng)先斷開開關(guān)，用電阻箱替換熱敏電阻，并將阻值調(diào)至108.1，合上開關(guān)，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的阻值，直至觀察到繼電器的銜鐵被吸合，這時(shí)斷開開關(guān)，將電阻箱從電路中移除，將熱敏電阻接入電路。因此操作步驟的正確順序是。4(2016全國卷)現(xiàn)要組裝一個(gè)由熱敏電阻控制的報(bào)警系統(tǒng)，當(dāng)要求熱敏電阻的溫度達(dá)到或超過60時(shí)，系統(tǒng)報(bào)警。提供的器材有：熱敏電阻，報(bào)警器(內(nèi)阻很小，流過的電流超過Ic時(shí)就會(huì)報(bào)警)，電阻箱(最大阻值為999.9)，直流電源(輸出電壓為U，內(nèi)阻不計(jì))，滑動(dòng)變阻器R1(最大阻值為1000)，滑動(dòng)變阻器R2(最大阻值為2000)，單刀雙擲開關(guān)一個(gè)，導(dǎo)線若干。在室溫下對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)節(jié)，已知U約為18V，Ic約為10mA；流過報(bào)警器的電流超過20mA時(shí)，報(bào)警器可能損壞；該熱敏電阻的阻值隨溫度升高而減小，在60時(shí)阻值為650.0。(1)完成待調(diào)節(jié)的報(bào)警系統(tǒng)原理電路圖的連線。(2)電路中應(yīng)選用滑動(dòng)變阻器_R2_(填“R1”或“R2”)。(3)按照下列步驟調(diào)節(jié)此報(bào)警系統(tǒng)：電路接通前，需將電阻箱調(diào)到一固定的阻值，根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求，這一阻值為_650.0_；滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)置于_b_(填“a”或“b”)端附近，不能置于另一端的原因是_接通電源后，流過報(bào)警器的電流會(huì)超過20mA，報(bào)警器可能損壞_。將開關(guān)向_c_(填“c”或“d”)端閉合，緩慢移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片，直至_報(bào)警器開始報(bào)警_。(4)保持滑動(dòng)變阻器滑片的位置不變，將開關(guān)向另一端閉合，報(bào)警系統(tǒng)即可正常使用。答案：(1)連線如圖所示解析(1)根據(jù)題述，應(yīng)該采用滑動(dòng)變阻器的限流接法，連接的電路如答案中圖所示。(2)根據(jù)題述，流過報(bào)警器的工作電流超過10mA時(shí)，報(bào)警器就會(huì)報(bào)警，可知滑動(dòng)變阻器的最大阻值至少為R1800，因此在電路中應(yīng)選用最大阻值為2000 的滑動(dòng)變阻器R2。(3)電路接通前，需將電阻箱調(diào)到一固定的阻值，根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求，這一阻值為熱敏電