物理大一輪復(fù)習(xí)題組層級(jí)快練第十一單元交變電流傳感器作業(yè)

學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專(zhuān)精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專(zhuān)精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專(zhuān)精題組層級(jí)快練(五十)1．如圖所示是觀察電阻值隨溫度變化情況的示意圖．現(xiàn)把杯中的水由冷水變?yōu)闊崴?，關(guān)于歐姆表的讀數(shù)變化情況正確的是(設(shè)水對(duì)電阻阻值的影響不計(jì)）()A．如果R為金屬熱電阻，讀數(shù)變大，且變化非常明顯B．如果R為金屬熱電阻,讀數(shù)變小，且變化不明顯C．如果R為熱敏電阻(用半導(dǎo)體材料制成）,讀數(shù)變化非常明顯D．如果R為熱敏電阻（用半導(dǎo)體材料制成)，讀數(shù)變化不明顯答案C解析金屬熱電阻的阻值隨溫度的升高而增大,但靈敏度較差．而熱敏電阻(用半導(dǎo)體材料制成)靈敏度高，所以選C.2．如圖所示,用光敏電阻LDR和燈泡制成的一種簡(jiǎn)易水污染指示器，下列說(shuō)法中正確的是（）A．嚴(yán)重污染時(shí)，LDR是高電阻B．輕度污染時(shí)，LDR是高電阻C．無(wú)論污染程度如何,LDR的電阻不變,阻值大小由材料本身因素決定D．該儀器的使用會(huì)因?yàn)榘滋旌屯砩鲜艿接绊懘鸢窤D解析嚴(yán)重污染時(shí),透過(guò)污水照到LDR上的光線較少，LDR電阻較大，選項(xiàng)A正確，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；LDR由半導(dǎo)體材料制成，受光照影響電阻會(huì)發(fā)生變化，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；白天和晚上自然光強(qiáng)弱不同，或多或少會(huì)影響LDR的電阻,選項(xiàng)D正確．3.在輸液時(shí)，藥液有時(shí)會(huì)從針口流出體外,為了及時(shí)發(fā)現(xiàn),設(shè)計(jì)了一種報(bào)警裝置,電路如圖所示．M是貼在針口處的傳感器,接觸到藥液時(shí)其電阻Rm發(fā)生變化，導(dǎo)致S兩端電壓U增大,裝置發(fā)出警報(bào)，此時(shí)（）A．Rm變大，且R越大,U增大越明顯B．Rm變大，且R越小，U增大越明顯C．Rm變小,且R越大,U增大越明顯D．Rm變小，且R越小，U增大越明顯答案C解析當(dāng)Rm變大時(shí)，回路的總電阻R總變大，根據(jù)I總＝eq\f(E，R總），得干路中的電流變小，S兩端的電壓U＝I總RS變小,故選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤;當(dāng)Rm變小時(shí)，回路的總電阻R總＝eq\f（1,\f（1，R）＋\f(1,Rm))＋RS變小，根據(jù)I總＝eq\f(E，R總)得,干路中的電流變大,S兩端的電壓U＝I總RS變大，而且R越大,Rm變小時(shí)，對(duì)回路的總電阻變化的影響越明顯，故選項(xiàng)C正確，選項(xiàng)D錯(cuò)誤．4.如圖所示為光敏電阻自動(dòng)計(jì)數(shù)器的示意圖，圖中虛線表示激光，圓柱體表示隨傳送帶運(yùn)動(dòng)的貨物，其中R1為光敏電阻，R2為定值電阻，此光電計(jì)數(shù)器的基本工作原理是（）A．當(dāng)光照射R1時(shí),信號(hào)處理系統(tǒng)獲得高電壓B．當(dāng)光照射R1時(shí)，信號(hào)處理系統(tǒng)獲得低電壓C．信號(hào)處理系統(tǒng)每獲一次低電壓就計(jì)數(shù)一次D．信號(hào)處理系統(tǒng)每獲一次高電壓就計(jì)數(shù)一次答案BD解析激光是照在光敏電阻R1上，信號(hào)處理系統(tǒng)與R1并聯(lián)，其電壓就是R1上的電壓，當(dāng)貨物擋光時(shí)R1阻值大，電壓高，貨物擋光一次，就計(jì)數(shù)(貨物的個(gè)數(shù))一次，故選項(xiàng)B、D正確．5．(2016·上海聯(lián)考)壓敏電阻的阻值會(huì)隨所受壓力的增大而減?。煌瑢W(xué)利用壓敏電阻設(shè)計(jì)了判斷升降機(jī)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的裝置，如圖甲所示，將壓敏電阻平放在升降機(jī)內(nèi)，受壓面朝上,在上面放一物體m,當(dāng)升降機(jī)靜止時(shí)電流表示數(shù)為I0。某過(guò)程中電流表的示數(shù)為2I0，如圖乙所示，則在此過(guò)程中()A．物體處于失重狀態(tài) B．物體可能處于勻速運(yùn)動(dòng)狀態(tài)C．升降機(jī)一定向上做勻加速運(yùn)動(dòng) D．升降機(jī)可能向下做勻減速運(yùn)動(dòng)答案D解析升降機(jī)靜止時(shí)電流表示數(shù)為I0,而某過(guò)程中電流表示數(shù)為2I0，說(shuō)明該過(guò)程中物體對(duì)壓敏電阻的壓力大于G,根據(jù)牛頓第三定律,物體受向上的力也大于G，故物體存在向上的加速度，處于超重狀態(tài),但不能判定物體是做向上的勻加速運(yùn)動(dòng)還是做向下的勻減速運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)D正確．6．傳感器是把非電學(xué)量(如速度、溫度、壓力等）的變化轉(zhuǎn)換成電學(xué)量的變化的一種元件，在自動(dòng)控制中有著相當(dāng)廣泛的應(yīng)用．有一種測(cè)量人的體重的電子秤，其測(cè)量部分的原理圖如圖中的虛線框所示，它主要由壓力傳感器R（電阻值會(huì)隨所受壓力大小發(fā)生變化的可變電阻),顯示體重大小的儀表A（實(shí)質(zhì)是理想的電流表)組成．壓力傳感器表面能承受的最大壓強(qiáng)為1×107Pa，且已知壓力傳感器R的電阻與所受壓力的關(guān)系如下表所示．設(shè)踏板和壓桿的質(zhì)量可以忽略不計(jì),接通電源后，壓力傳感器兩端的電壓恒為4.8V，g取10m/s2。壓力F/N0250500750100012501500…電阻R/Ω300270240210180150120…（1）該秤零起點(diǎn)（即踏板空載時(shí))的刻度線應(yīng)標(biāo)在電流表刻度盤(pán)________A處．(2)如果某人站在該秤踏板上，電流表刻度盤(pán)的示數(shù)為20mA，這個(gè)人的體重是________kg.答案(1）1.6×10－2(2）50解析（1)由圖表知，踏板空載時(shí)，壓力傳感器電阻R＝300Ω，此時(shí)A中電流I＝eq\f(U，R）＝eq\f(4.8，300)A＝1.6×10－2A。（2)當(dāng)電流I＝20mA＝20×10－3A時(shí)，壓力傳感器的電阻R＝eq\f(U,I)＝eq\f(4.8，20×10－3）Ω＝240Ω，對(duì)應(yīng)表格中，這個(gè)人的質(zhì)量為50kg。7．為了研究光敏電阻在室內(nèi)正常光照射和室外強(qiáng)光照射時(shí)電阻的大小關(guān)系,某同學(xué)用圖甲所示電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn),得出兩種U－I圖線如圖乙所示．（1）根據(jù)U－I圖線可知正常光照射時(shí)光敏電阻阻值為_(kāi)_______Ω，強(qiáng)光源照射時(shí)電阻為_(kāi)_______Ω；（2)若實(shí)驗(yàn)中所用電壓表的內(nèi)阻約為5kΩ，毫安表的內(nèi)阻約為100Ω，考慮到電表內(nèi)阻對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響,此實(shí)驗(yàn)中________（填“正常光照射時(shí)”或“強(qiáng)光照射時(shí)”）測(cè)得的電阻誤差較大．若測(cè)量這種光照下的電阻，則需將實(shí)物圖中毫安表的連接方式采用________(填“內(nèi)接”或“外接”）法進(jìn)行實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)結(jié)果較為準(zhǔn)確．答案（1）3000200(2）強(qiáng)光照射時(shí)外接8．傳感器擔(dān)負(fù)著信息采集的任務(wù)，在自動(dòng)控制中發(fā)揮著重要作用,傳感器能夠?qū)⒏惺艿降奈锢砹浚ㄈ鐪囟?、光、聲等）轉(zhuǎn)換成便于測(cè)量的量（通常是電學(xué)量）,例如熱傳感器,主要是應(yīng)用了半導(dǎo)體材料制成的熱敏電阻，熱敏電阻隨溫度變化的圖線如圖甲所示，圖乙是用熱敏電阻R1作為傳感器制作的簡(jiǎn)單自動(dòng)報(bào)警器原理圖．則（1)為了使溫度過(guò)高時(shí)報(bào)警器鈴響，開(kāi)關(guān)應(yīng)接在________(填“a”或“b”)．(2)若使啟動(dòng)報(bào)警的溫度提高些,應(yīng)將滑動(dòng)變阻器的滑片P向________(填“左”或“右”）移動(dòng)．答案(1）a(2)左解析溫度升高時(shí)，熱敏電阻阻值減小,圖乙中通電螺線管的磁性增強(qiáng)，將與彈簧相連的金屬導(dǎo)體向左吸引，要使報(bào)警器所在電路接通并報(bào)警的話，開(kāi)關(guān)應(yīng)接在a.要實(shí)現(xiàn)溫度更高時(shí),即熱敏電阻阻值更小時(shí)才將報(bào)警器電路接通,應(yīng)該將滑動(dòng)變阻器連入電路的阻值調(diào)大，即P向左移動(dòng)．9。如圖所示，一熱敏電阻RT放在控溫容器M內(nèi)；?為毫安表，量程6mA，內(nèi)阻為數(shù)十歐姆；E為直流電源,電動(dòng)勢(shì)約為3V,內(nèi)阻很小；R為電阻箱，最大阻值為999.9Ω,S為開(kāi)關(guān)．已知RT在95℃時(shí)的阻值為150Ω,在20℃時(shí)的阻值約為550Ω?，F(xiàn)要求在降溫過(guò)程中測(cè)量在20℃~95℃(1)在圖中畫(huà)出連線，完成實(shí)驗(yàn)原理電路圖．(2）完成下列實(shí)驗(yàn)步驟中的填空：a．依照實(shí)驗(yàn)原理電路圖連線．b．調(diào)節(jié)控溫容器M內(nèi)的溫度,使得RT的溫度為95℃c．將電阻箱調(diào)到適當(dāng)?shù)淖柚?，以保證儀器安全．d．閉合開(kāi)關(guān),調(diào)節(jié)電阻箱，記錄電流表的示數(shù)I0，并記錄________．e．將RT的溫度降為T(mén)1（20℃〈T1<95℃）；調(diào)節(jié)電阻箱，使得電流表的讀數(shù)________f．溫度為T(mén)1時(shí)熱敏電阻的電阻值RT1＝________．g．逐步降低T1的數(shù)值，直到20℃為止；在每一溫度下重復(fù)步驟e、答案（1）見(jiàn)解析圖(2）d.電阻箱的讀數(shù)R0e．仍為I0電阻箱的讀數(shù)R1f．R0－R1＋150解析(1）電阻箱的最大阻值與熱敏電阻的最大阻值相差不大,因此電阻箱應(yīng)與熱敏電阻串聯(lián)，電路圖如圖所示．(2)本實(shí)驗(yàn)原理是當(dāng)電路的兩種狀態(tài)的電流相等時(shí)，外電路的總電阻相等.95℃和RT時(shí)對(duì)應(yīng)的電路的電阻相等，有150＋R0＝RT1＋R1,即RT1＝R0－R1＋150Ω10．在實(shí)際應(yīng)用中有多種自動(dòng)控溫裝置，以下是其中一種控溫裝置：圖甲為某自動(dòng)恒溫箱原理圖，箱內(nèi)的電阻R1＝2kΩ，R2＝1.5kΩ，R3＝4kΩ，Rt為熱敏電阻,其電阻隨溫度變化的圖像如圖乙所示．當(dāng)a、b兩點(diǎn)電勢(shì)φa<φb時(shí)，電壓鑒別器會(huì)令開(kāi)關(guān)S接通，恒溫箱內(nèi)的電熱絲發(fā)熱，使箱內(nèi)溫度提高；當(dāng)φa〉φb時(shí)，電壓鑒別器會(huì)使S斷開(kāi)，停止加熱,則恒溫箱內(nèi)的穩(wěn)定溫度為_(kāi)_______℃，恒溫箱內(nèi)的電熱絲加熱時(shí)Rt的取值范圍為_(kāi)_______．答案25大于3kΩ解析由題意可知φa＝φb時(shí)，eq\f（R1,R2）＝eq\f(R3，Rt)，得Rt＝3kΩ,由乙圖可知溫度為25℃，Rt的取值范圍為大于3kΩ.11．某同學(xué)嘗試把一個(gè)靈敏電流表改裝成溫度表，他所選用的器材有:靈敏電流表(待改裝），學(xué)生電源（電動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)阻不計(jì))，滑動(dòng)變阻器，單刀雙擲開(kāi)關(guān)，導(dǎo)線若干，導(dǎo)熱性能良好的防水材料，標(biāo)準(zhǔn)溫度計(jì)，PTC熱敏電阻Rt(PTC線性熱敏電阻的阻值與攝氏溫度t的關(guān)系為Rt＝a＋kt，a〉0，k〉0)．設(shè)計(jì)電路圖如圖所示，并按如下步驟進(jìn)行操作(1)按電路圖連接好實(shí)驗(yàn)器材．(2）將滑動(dòng)變阻器滑片P滑到________端（填“a”或“b”）,單刀雙擲開(kāi)關(guān)S擲于________端(填“c”或“d"），調(diào)節(jié)滑片P使電流表________，并在以后的操作中保持滑片P位置不動(dòng),設(shè)此時(shí)電路總電阻為R，斷開(kāi)電路．（3)容器中倒入適量開(kāi)水，觀察標(biāo)準(zhǔn)溫度計(jì)，每當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)溫度計(jì)示數(shù)下降5℃，就將開(kāi)關(guān)S置于d端，并記錄此時(shí)的溫度t和對(duì)應(yīng)的電流表的示數(shù)I，然后斷開(kāi)開(kāi)關(guān)．請(qǐng)根據(jù)溫度表的設(shè)計(jì)原理和電路圖，寫(xiě)出電流與溫度的關(guān)系式（用題目中給定的符號(hào))I＝________（4）根據(jù)對(duì)應(yīng)溫度記錄的電流表示數(shù)，重新刻制電流表的表盤(pán)，改裝成溫度表．根據(jù)改裝原理，此溫度表表盤(pán)刻度線的特點(diǎn)是：低溫刻度在________側(cè)(填“左"或“右”)，刻度線分布是否均勻？________(填“是”或“否”）．答案（2）ac滿偏（3)eq\f（E,R＋a＋kt)（4)右否解析(2）分析電路可知滑動(dòng)變阻器為限流式接法，所以閉合開(kāi)關(guān)前，使它的阻值處于最大值狀態(tài)，即將滑片P滑到a端．為了設(shè)計(jì)表盤(pán)刻度，應(yīng)使開(kāi)關(guān)擲于c處，調(diào)節(jié)滑片,使電流表滿偏．(3）把開(kāi)關(guān)置于d端,根據(jù)閉合電路歐姆定律得I＝eq\f（E,R＋Rt)，又Rt＝a＋kt,聯(lián)立得出電流與溫度的關(guān)系式為I＝eq\f(E，R＋a＋kt).(4）因?yàn)镽t＝a＋kt(且a>0，k>0），所以溫度越低，電阻越小，回路中I越大，所以低溫刻度在右側(cè)，由（3）中關(guān)系式可知電流與溫度不是線性關(guān)系,所以刻度線分布不均勻．12．某實(shí)驗(yàn)小組進(jìn)行“探究熱敏電阻的溫度特性”實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)室提供如下器材:熱敏電阻Rt(常溫下約8kΩ)、溫度計(jì)、電流表mA(量程1mA，內(nèi)阻約200Ω)、電壓表V(量程3V，內(nèi)阻約10kΩ)、電池組E(4。5V，內(nèi)阻約1Ω）、滑動(dòng)變阻器R（最大阻值為20Ω)、開(kāi)關(guān)S、導(dǎo)線若干、燒杯和水．(1）根據(jù)提供器材的參數(shù)將圖甲所示的實(shí)物圖中所缺的導(dǎo)線補(bǔ)接完整．（2)實(shí)驗(yàn)開(kāi)始前滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭P應(yīng)置于________端(選填a或b)（3）利用補(bǔ)接完整的實(shí)驗(yàn)裝置測(cè)量出不同溫度下的電阻值，畫(huà)出該熱敏電阻Rt－t圖像如圖乙中的實(shí)測(cè)曲線，與圖中理論曲線相比二者有一定的差異．除了偶然誤差外,下列關(guān)于產(chǎn)生系統(tǒng)誤差的原因或減小系統(tǒng)誤差的方法敘述正確的是________．(填選項(xiàng)前的字母，不定項(xiàng)選擇）A．電流表的分壓造成電阻的測(cè)量值總比真實(shí)值大B．電壓表的分流造成電阻的測(cè)量值總比真實(shí)值小C．溫度升高到一定值后,電流表應(yīng)改為外接法（4）將本實(shí)驗(yàn)所用的熱敏電阻接到一個(gè)電流較大的恒流電源中使用,當(dāng)電流通過(guò)電阻產(chǎn)生的熱量與電阻向周?chē)h(huán)境散熱達(dá)到平衡時(shí)，滿足關(guān)系式I2R＝k(t－t0)（其中k是散熱系數(shù),t是電阻的溫度，t0是周?chē)h(huán)境溫度，I為電流強(qiáng)度），電阻的溫度穩(wěn)定在某一值．若通過(guò)它的電流恒為50mA,t0＝20℃，k＝0。25W/℃，由實(shí)測(cè)曲線可知該電阻的溫度穩(wěn)定在________答案（1）連線如圖(2)a（3)AC(4)50解析（1)