【金牌學案】年高中物理 第六章 章末整合課件 新人教選修32

專題以傳感器為背景的圖象問題

用傳感器測試出物理量的變化圖象，然后從圖象中總結(jié)出物理規(guī)律，以達到認識這一現(xiàn)象目的，是現(xiàn)代科學研究的一種重要手段．高考中這類問題是熱點考題．這類問題傳感器往往只是背景，相關(guān)的板塊知識是考查的重點．認識的關(guān)鍵是將圖象的幾何要點：線(方程)、點(狀態(tài))、截距、斜率、面積、周期轉(zhuǎn)化為對應(yīng)的物理量，再現(xiàn)實際物理情景，找到規(guī)律，就能使問題得以認識．圖表信息的轉(zhuǎn)化能力是解題關(guān)鍵，板塊規(guī)律掌握是解題的基礎(chǔ)．

【例題】將單擺掛在測力傳感器的探頭上，用測力探頭和計算機組成的實驗裝置來測定單擺擺動過程中擺線受到的拉力(單擺擺角小于5°)，計算機屏幕上得到如圖6－1甲所示的F－t圖象．然后使單擺保持靜止，得到如圖6－1乙所示的F－t圖象．求：圖6－1(1)此單擺的周期是多少？

(2)設(shè)擺球在最低點時Ep＝0，已測得當?shù)刂亓铀俣葹間，單擺的周期用T表示，試推出此單擺擺動時的機械能E的表達式．

解：(1)單擺在擺動過程中，拉力在最低點最大，單擺擺動一個周期，拉力變化兩個周期，從圖中看到拉力的周期0.4s，單擺的周期為0.8s.

1．(2011年江蘇卷)美國科學家WillardS．Boyle與GeorgeE．Smith因電荷耦合器件(CCD)的重要發(fā)明榮獲2009年度諾貝爾物理學獎．CCD是將光學量轉(zhuǎn)變成電學量的傳感器．下列器)件可作為傳感器的有( A．發(fā)光二極管 C．霍爾元件

B．熱敏電阻D．干電池BC照度(Lx)0.20.40.60.81.01.2電阻(kΩ)754028232018

2．(2009年山東卷)為了節(jié)能和環(huán)保，一些公共場所使用光控開關(guān)控制照明系統(tǒng)．光控開關(guān)可采用光敏電阻來控制，光敏電阻是阻值隨著光的照度而發(fā)生變化的元件(照度可以反映光的強弱，光越強照度越大，照度單位為Lx)．某光敏電阻Rp在不同照度下的阻值如下表：

(1)根據(jù)表中數(shù)據(jù)，請在圖6－2給定的坐標系中描繪出阻值隨照度變化的曲線，并說明阻值隨照度變化的特點．圖6－2

(2)如圖6－3所示，當1、2兩端所加電壓上升至2V時，控制開關(guān)自動啟動照明系統(tǒng)，請利用下列器材設(shè)計一個簡單電路．給1、2兩端提供電壓，要求當天色漸暗照度降低至1.0(Lx)時啟動照明系統(tǒng)，在虛線框內(nèi)完成電路原理圖.(不考慮控制開關(guān)對所設(shè)計電路的影響)提供的器材如下：光敏電源E(電動勢3V，內(nèi)阻不計)；定值電阻：R1＝10kΩ，R2＝20kΩ，R3＝40kΩ(限選其中之一并在圖中標出)；開關(guān)S及導(dǎo)線若干．圖6－3解析：當天色漸暗暗照度降低低至1.0(Lx)時啟動照明明系統(tǒng)，即即此時光敏電電阻阻值為為20kΩΩ，兩端電壓壓為2V，電電源電動勢勢為3V，所以應(yīng)加加上一個分分壓電阻，，分壓電阻阻阻值為10kΩΩ，即選用R1.答案：(1)光敏敏電阻的阻阻值隨光照照變化的曲曲線如圖11所所示．特點：光敏敏電阻的阻阻值隨光照照強度的增增大非線性減小?。?2)電路路原理圖如如圖12所示．．圖11圖123．(2008年廣東卷)某實驗小組組探究一種種熱敏電阻的溫度特特性，現(xiàn)有器器材：直流流恒流電源源(在正常工工作狀態(tài)下下輸出的電電流恒定)、電壓壓表、待測測熱敏電阻阻、保溫容容器、溫度度計、開關(guān)關(guān)和導(dǎo)線等等．(1)若用用上述器材材測量熱敏敏電阻的阻阻值隨溫度度變化的特特性，請你在下面面的實物圖圖上連線．．圖6－4(2)實驗驗的主要步步驟：①正確連接接電路，在在保溫容器器中注入適適量冷水，，接通電源源，調(diào)節(jié)并記記錄電源輸輸出的電流流值．②在保溫容容器中添加加少量熱水水，待溫度度穩(wěn)定后，，閉合開關(guān)關(guān)，______________________，_____________________，，斷開開關(guān)關(guān)．③重復(fù)第②②步操作若若干次，測測得多組數(shù)數(shù)據(jù)．(3)實驗驗小組算得得該熱敏電電阻在不同同溫度下的的阻值，并并據(jù)此繪得如圖6－5所所示的R－t關(guān)系圖線，，請根據(jù)圖圖線寫出該該熱敏電阻的R－t關(guān)系式：R