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1、2020年高考物理總復習 10-3 實驗 傳感器的簡單使用 新人教版選修3-2 1 如圖所示，M是一小型理想變壓器，接線柱a、b接在電壓u311sin 314t(V)的正弦交流電源上，變壓器右側部分為一火警報警系統(tǒng)電路圖，其中R2為用半導體熱敏材料制成的傳感器(該熱敏材料的電阻率隨溫度升高而減小)，電流表A2為值班室的顯示器，顯示通過R1的電流，電壓表V2顯示加在報警器上的電壓，R3為一定值電阻當傳感器R2所在處出現(xiàn)火警時，以下說法中正確的是()A變壓器輸出端的交變電流的頻率為314 HzBV1的示數(shù)是311 VCA1的示數(shù)不變，A2的示數(shù)減小DV1的示數(shù)不變，V2的示數(shù)減小解析：U1220

2、V，f50 Hz不變，A、B錯誤；因U1、U2不變，出現(xiàn)火警時R2變小，R總變小，I2變大，UR3變大，U2變小，IR1變小，I1變大，故C錯誤、D正確答案：D2 傳感器是一種采集信息的重要器件如右圖所示是一種測定壓力的電容式傳感器，A為固定電極，B為可動電極，組成一個電容大小可變的電容器可動電極兩端固定，當待測壓力施加在可動電極上時，可動電極發(fā)生形變，從而改變了電容器的電容現(xiàn)將此電容式傳感器與零刻線在中央的靈敏電流表和電源串聯(lián)，組成閉合電路，已知電流從電流表正接線柱流入時指針向右偏轉當待測壓力增大時()A電容器的電容將減小B靈敏電流表指針在正中央零刻線處C靈敏電流表指針向左偏轉D靈敏電流表指

3、針向右偏轉解析：當待測壓力增大時，電容器板間距離縮小，由C知，電容器的電容增大，A錯；由于電容器與電源相連，故電壓U不變，由QCU知，電容器的電荷量將增加，即電容器需充電，故電流從電流表的正接線柱流入，指針將向右偏轉，B、C錯誤，D正確答案：D3溫度傳感器廣泛應用于室內空調、電冰箱等家用電器中，它是利用熱敏電阻的阻值隨溫度變化的特性工作的如圖甲所示，電源的電動勢E9.0 V，內電阻不計；G為靈敏電流計，內阻Rg保持不變；R為熱敏電阻，其電阻值與溫度的變化關系如圖乙所示閉合開關S，當R的溫度等于20 時，電流表示數(shù)I12 mA；當電流表的示數(shù)I23.6 mA時，熱敏電阻的溫度是_.解析：從圖乙查

4、得t20 時，R的阻值為4 k由EI1(RRg)得：RgR k4 k0.5 k當I23.6 mA時，設熱敏電阻的阻值為R，則RRg k0.5 k2 k從圖乙查得此時對應的溫度t2120 答案：1204如下圖所示為某種電子秤的原理示意圖，AB為一均勻的滑動變阻器，阻值為R，長度為L，兩邊分別有P1、P2兩個滑動頭，與P1相連的金屬細桿可在被固定的豎直光滑絕緣桿MN上保持水平狀態(tài)，金屬細桿與托盤相連金屬細桿所受重力忽略不計，彈簧處于原長時P1剛好指向A端，若P1、P2間出現(xiàn)電壓時，該電壓經過放大通過信號轉換后在顯示屏上顯示出質量的大小已知彈簧的勁度系數(shù)為k，托盤自身質量為m0，電源的電動勢為E，電

5、源的內阻忽略不計，信號放大器、信號轉換器和顯示器的分流作用忽略不計求：(1)托盤上未放物體時在托盤的自身重力作用下P1距A端的距離x1；(2)在托盤上放有質量為m的物體時P1距A端的距離x2；(3)在托盤上未放物體時通常先校準零點，其方法是：調節(jié)P2，從而使P1、P2間的電壓為零，校準零點后將被稱物體放在托盤上試推導出被稱物體的質量m與P1、P2間電壓U的函數(shù)關系式解析：(1)由力的平衡知識知m0gkx1，x1.(2)放上重物重新平衡后m0gmgkx2，x2.(3)設電路中的電流為I，則EIR.設P1、P2間的電阻為Rx，距離為x，則UIRx，xx2x1，解得mU.答案：(1)(2)(3)mU

6、5為了節(jié)能和環(huán)保，一些公共場所使用光控開關控制照明系統(tǒng)光控開關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：照度(lx)0.20.40.60.81.01.2電阻(k)754028232018(1)根據表中數(shù)據，請在圖(1)所示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(1)(2)如圖(2)所示，當1、2兩端所加電壓上升至2 V時，控制開關自動啟動照明系統(tǒng)請利用下列器材設計一個簡單電路，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

7、虛線框內完成電路原理圖(不考慮控制開關對所設計電路的影響) （2）提供的器材如下：光敏電阻RP(符號，阻值見上表)；直流電源E(電動勢3 V，內阻不計)；定值電阻：R110 k，R220 k，R340 k(限選其中之一并在圖中標出)；開關S及導線若干解析：(1)描繪圖象應注意：各點均勻分布在圖線兩側，且圖線應用平滑曲線，而不能成為各點的連線光敏電阻的阻值隨光照度變化的曲線如圖(3)所示，電阻的阻值隨光照度的增大而減小(3)(2)根據串聯(lián)電阻的正比分壓關系，E3 V，當照度降低至1.0 lx時，其電壓升至2 V，由圖線知，此時光敏電阻RP20 k，URP2 V，串聯(lián)電阻分壓UR1 V，由2得：R

8、10 k，故選定值電阻R1，電路原理圖如圖(4)所示。 （4）答案：見解析6如圖1所示為某一熱敏電阻(電阻值隨溫度的改變而改變，且對溫度很敏感)的IU關系曲線圖圖1(1) 為了通過測量得到如圖1所示IU關系的完整曲線，在圖2所示的a和b兩個電路中應選擇的是圖_，簡要說明理由：_.(電源電動勢為9 V，內阻不計，滑動變阻器的阻值為0100 )圖2(2)在圖c所示的電路中，電源電壓恒為9 V，電流表讀數(shù)為70 mA，定值電阻R1250 .則熱敏電阻兩端的電壓為_V；電阻R2的阻值為_.(3)舉出一個可以應用熱敏電阻的例子：_.解析：由于圖中要求測量多組數(shù)據，所需電壓調節(jié)范圍較大，且從零開始變化，所以應選用分壓電路，即圖a；根據歐姆定律可以先求出R1的電流I136 mA，所以熱敏電阻和R2電流為I2II134 mA，由圖可讀出熱敏電阻在34 mA時的電壓為5.2 V，則R2兩端電壓為3.8 V，即可求出R2111.8 .答案：(1)a電壓可從0 V調到所需電壓，調節(jié)范圍較大(2)5.2111.8(111.6112.0均可)(3)熱敏溫度計(提出其他實例，只要合理均可)