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1、2022年高考物理大一輪復(fù)習(xí) 第十章 交變電流 傳感器 第3講 實(shí)驗(yàn)十一 傳感器的簡(jiǎn)單應(yīng)用
1.美國(guó)科學(xué)家Willard S.Boyle與George E.Smith因電荷耦合器件(CCD)的重要發(fā)明榮獲xx年度諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng).CCD是將光學(xué)量轉(zhuǎn)變成電學(xué)量的傳感器.下列器件可作為傳感器的有( ).
A.發(fā)光二極管 B.熱敏電阻
C.霍爾元件 D.干電池
解析 發(fā)光二極管有單向?qū)щ娦?,A錯(cuò);熱敏電阻和霍爾元件都可作為傳感器,B、C對(duì);干電池是電源,D錯(cuò).
答案 BC
2.如圖1所示的電路中,當(dāng)半導(dǎo)體材料做成的熱敏電阻浸泡到熱水中時(shí),電流表示數(shù)增大,則說(shuō)明( ).
圖1
2、
A.熱敏電阻在溫度越高時(shí),電阻越大
B.熱敏電阻在溫度越高時(shí),電阻越小
C.半導(dǎo)體材料溫度升高時(shí),導(dǎo)電性能變差
D.半導(dǎo)體材料溫度升高時(shí),導(dǎo)電性能變好
答案 BD
2.xx年度諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)授予了法國(guó)和德國(guó)的兩位科學(xué)家,以表彰他們發(fā)現(xiàn)“巨磁電阻效應(yīng)”,基于巨磁電阻效應(yīng)開發(fā)的用于讀取硬盤數(shù)據(jù)的技術(shù),被認(rèn)為是納米技術(shù)的第一次真正應(yīng)用.在下列有關(guān)其他電阻應(yīng)用的說(shuō)法中,錯(cuò)誤的是( ).
A.熱敏電阻可應(yīng)用于溫度測(cè)控裝置中
B.光敏電阻是一種光電傳感器
C.電阻絲可應(yīng)用于電熱設(shè)備中
D.電阻在電路中主要起到通過(guò)直流、阻礙交流的作用
解析 電阻在電路中對(duì)直流電和交流電都有阻礙作用,
3、將電能轉(zhuǎn)換為熱能,故D項(xiàng)錯(cuò).
答案 D
4.如圖2所示,電容式觸摸屏的構(gòu)造主要是在玻璃屏幕上鍍一層透明的薄膜導(dǎo)體層,再在導(dǎo)體層外加上一塊保護(hù)玻璃,電容式觸摸屏在觸摸屏四邊均鍍上狹長(zhǎng)的電極,在導(dǎo)體層內(nèi)形成一個(gè)低電壓交流電場(chǎng).在觸摸屏幕時(shí),由于人體是導(dǎo)體,手指與內(nèi)部導(dǎo)體層間會(huì)形成一個(gè)特殊電容(耦合電容),四邊電極發(fā)出的電流會(huì)流向觸點(diǎn),而電流強(qiáng)弱與手指到電極的距離成正比,位于觸摸屏后的控制器便會(huì)計(jì)算電流的比例及強(qiáng)弱,準(zhǔn)確算出觸摸點(diǎn)的位置.由以上信息可知( ).
圖2
A.電容式觸摸屏的兩極板分別是導(dǎo)體層和手指
B.當(dāng)用手觸摸屏幕時(shí),手指與屏的接觸面積越大,電容越大
C.當(dāng)用手觸摸屏
4、幕時(shí),手指與屏的接觸面積越大,電容越小
D.如果用帶了手套的手觸摸屏幕,照樣能引起觸摸屏動(dòng)作
解析 電容觸摸屏在原理上把人體當(dāng)做一個(gè)電容器元件的一個(gè)極板,把導(dǎo)體層當(dāng)做另一個(gè)極板,故A正確;手指與屏的接觸面積越大,即兩個(gè)極板的正對(duì)面積越大,故電容越大,B正確,C錯(cuò)誤;如果帶了手套或手持不導(dǎo)電的物體觸摸時(shí)沒(méi)有反應(yīng),這是因?yàn)槭峙c導(dǎo)體層距離較大,不能引起導(dǎo)體層電場(chǎng)的變化,D錯(cuò)誤.
答案 AB
5. 如圖3所示,由電源、小燈泡、電阻絲、開關(guān)組成的電路中,當(dāng)閉合開關(guān)S后,小燈泡正常發(fā)光,若用酒精燈加熱電阻絲時(shí),發(fā)現(xiàn)小燈泡亮度變化是________,發(fā)生這一現(xiàn)象的主要原因是________(填字母代
5、號(hào)).
圖3
A.小燈泡的電阻發(fā)生了變化
B.小燈泡燈絲的電阻率隨溫度發(fā)生了變化
C.電阻絲的電阻率隨溫度發(fā)生了變化
D.電源的電壓隨溫度發(fā)生了變化
解析 電阻絲的電阻率隨溫度的升高而增大,電阻也增大,根據(jù)閉合電路歐姆定律I=可知,電流減小,小燈泡的實(shí)際功率減小,所以變暗.
答案 變暗 C
6.熱敏電阻是傳感電路中常用的電子元件,現(xiàn)用伏安法研究電阻在不同溫度下的伏安特性曲線,要求特性曲線盡可能完整.已知常溫下待測(cè)熱敏電阻的阻值約4~5 Ω.將熱敏電阻和溫度計(jì)插入帶塞的保溫杯中,杯內(nèi)有一定量的冷水,其他備用的儀表和器具有:盛有熱水的熱水瓶(圖中未畫出)、電源(3 V、內(nèi)阻可忽
6、略)、直流電流表(內(nèi)阻約1 Ω)、直流電壓表(內(nèi)阻約5 kΩ)、滑動(dòng)變阻器(0~20 Ω)、開關(guān)、導(dǎo)線若干.
圖4
(1)在圖4(a)中畫出實(shí)驗(yàn)電路圖.
(2)根據(jù)電路圖,在圖4(b)所示的實(shí)物圖上連線.
(3)簡(jiǎn)要寫出完成接線后的主要實(shí)驗(yàn)步驟.
解析
圖甲
常溫下待測(cè)熱敏電阻的阻值(約4~5 Ω)較小,應(yīng)該選用安培表外接法.熱敏電阻的阻值隨溫度的升高而減小,熱敏電阻兩端的電壓由零逐漸增大,滑動(dòng)變阻器選用分壓式.
(1)實(shí)驗(yàn)電路如圖甲所示.
(2)根據(jù)電路圖,連接實(shí)物圖如圖乙所示.
圖乙
(3)完成接線后的主要實(shí)驗(yàn)步驟:①往保溫杯里加一些熱水,待溫度穩(wěn)定時(shí)讀出溫度計(jì)值;②調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器,快速測(cè)出幾組電壓表和電流表的值;③重復(fù)①和②,測(cè)量不同溫度下的數(shù)據(jù);④繪出各測(cè)量溫度下的熱敏電阻的伏安特性曲線.
答案 見解析