實(shí)驗(yàn)十二 傳感器的簡(jiǎn)單使用1. 酒精測(cè)試儀用于機(jī)動(dòng)車(chē)駕駛?cè)藛T是否酗酒及其他嚴(yán)禁酒后作業(yè)人員的現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)它利用的是一種二氧化錫半導(dǎo)體型酒精氣體傳感器，酒精氣體傳感器的電阻隨酒精氣體濃度的變化而變化在如圖所示的電路中，酒精氣體的不同濃度對(duì)應(yīng)著傳感器的不同電阻這樣，電壓表的指針就與酒精氣體濃度有了對(duì)應(yīng)關(guān)系如果二氧化錫半導(dǎo)體型酒精氣體傳感器電阻的倒數(shù)與酒精氣體的濃度成正比，那么，電壓表示數(shù)U與酒精氣體濃度C之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系正確的是()AU越大，表示C越大，C與U成正比BU越大，表示C越大，但是C與U不成正比CU越大，表示C越小，C與U成反比DU越大，表示C越小，但是C與U不成反比解析：選B.設(shè)二氧化錫半導(dǎo)體型酒精氣體傳感器的電阻為Rx，由閉合電路歐姆定律得，干路的電流I，電壓表示數(shù)UIR0，而RxCk(定值)，由以上關(guān)系式可見(jiàn)U越大，表示C越大，但是C與U不成正比，故B項(xiàng)正確2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)()ARM變大，且R越大，U增大越明顯BRM變大，且R越小，U增大越明顯CRM變小，且R越大，U增大越明顯DRM變小，且R越小，U增大越明顯解析：選C.當(dāng)RM變大時(shí)，回路的總電阻R總變大，根據(jù)I總，得干路中的電流變小，S兩端的電壓UI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RS變小，根據(jù)I總，得干路中的電流變大，S兩端的電壓UI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3(2016高考北京卷) 熱敏電阻常用于溫度控制或過(guò)熱保護(hù)裝置中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_(選填“增強(qiáng)”或“減弱”)；相對(duì)金屬熱電阻而言，熱敏電阻對(duì)溫度變化的響應(yīng)更_(選填“敏感”或“不敏感”)解析：由題圖可知，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)溫度更敏感答案：增強(qiáng)敏感4對(duì)溫度敏感的半導(dǎo)體材料制成的某熱敏電阻RT，在給定溫度范圍內(nèi)，其阻值隨溫度的變化是非線性的某同學(xué)將RT和兩個(gè)適當(dāng)?shù)亩ㄖ惦娮鑂1、R2連成如圖虛線框內(nèi)所示的電路，以使該電路的等效電阻RL的阻值隨RT所處環(huán)境溫度的變化近似為線性的，且具有合適的阻值范圍為了驗(yàn)證這個(gè)設(shè)計(jì)，他采用伏安法測(cè)量在不同溫度下RL的阻值，測(cè)量電路如圖所示，圖中的電壓表內(nèi)阻很大實(shí)驗(yàn)中的部分實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)測(cè)量結(jié)果如表所示溫度t/30.040.050.060.070.080.090.0RL阻值/54.351.047.544.341.037.934.7I/mA93.397.6102.9109.7116.7125.2134.2U/V5.075.024.974.904.834.754.66回答下列問(wèn)題：(1)根據(jù)圖甲所示的電路，在如圖乙所示的實(shí)物圖上連線(2)為了檢驗(yàn)RL與t之間近似為線性關(guān)系，在坐標(biāo)紙上作出RLt關(guān)系圖線(3)在某一溫度下，電路中的電流表、電壓表的示數(shù)如圖丙所示，電流表的讀數(shù)為_(kāi)，電壓表的讀數(shù)為_(kāi)此時(shí)等效電阻RL的阻值為_(kāi)；熱敏電阻所處環(huán)境的溫度約為_(kāi)丙解析：(3)因?yàn)殡娏鞅淼淖钚】潭葹? mA，故讀數(shù)時(shí)只需要精確到1 mA，所以電流表的讀數(shù)為115 mA，而電壓表的最小刻度為0.1 V，故讀數(shù)時(shí)要估讀到0.01 V，所以電壓表的讀數(shù)為5.00 V等效電阻RL43.5 ，結(jié)合RLt圖象可知熱敏電阻所處環(huán)境的溫度約為62.5 .答案：(1)連線如圖所示(2)RLt關(guān)系圖線如圖所示(3)115 mA5.00 V43.5 62.5 5(2019鄭州模擬)電控調(diào)光玻璃能根據(jù)光照強(qiáng)度自動(dòng)調(diào)節(jié)玻璃的透明度，將光敏電阻Rx和定值電阻R0接在9 V的電源上，電源內(nèi)阻不計(jì)，光敏電阻阻值隨光強(qiáng)變化關(guān)系如表所示：光強(qiáng)E/cd12345電阻值/18963.6“光強(qiáng)”表示光強(qiáng)弱程度的物理量，符號(hào)為E，單位坎德拉(cd)(1)當(dāng)光照強(qiáng)度為4坎德拉(cd)時(shí)光敏電阻Rx的大小為_(kāi).(2)其原理是光照增強(qiáng)，光敏電阻Rx阻值變小，施加于玻璃兩端的電壓降低，玻璃透明度下降，反之則玻璃透明度上升若電源電壓不變，R0是定值電阻，則下列電路圖中符合要求的是_(填序號(hào))(3)現(xiàn)已知定值電阻R0為12 ，用電壓表測(cè)得光敏電阻兩端的電壓為3 V，則此時(shí)光照強(qiáng)度為多少？解析：(1)由表格數(shù)據(jù)可知，光敏電阻Rx與光強(qiáng)E的乘積均為18 cd不變，則當(dāng)E4 cd時(shí)，光敏電阻的阻值：Rx4.5 .(2)由題意可知，光敏電阻Rx與定值電阻R0串聯(lián)連接，光照增強(qiáng)時(shí)，光敏電阻Rx阻值減小，電路中的總電阻減小，由I可知，電路中的電流增大，由UIR可知，R0兩端的電壓增大，因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和，所以Rx兩端的電壓減小，反之光照減弱時(shí)，光敏電阻Rx阻值增大，R0兩端的電壓減小，Rx兩端的電壓增大，則玻璃并聯(lián)在R0兩端時(shí)不符合，玻璃并聯(lián)在Rx兩端時(shí)符合，故A項(xiàng)錯(cuò)誤，C項(xiàng)正確；若玻璃與電源并聯(lián)，光照變化時(shí)，玻璃兩端的電壓不變，故B、D項(xiàng)錯(cuò)誤(3)當(dāng)R012 ，光敏電阻兩端的電壓Ux3 V，因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和，R0兩端的電壓：U0UUx9 V3 V6 V，因串聯(lián)電路中各處的電流相等，所以電路中的電流I，即，解得Rx6 ，此時(shí)光照強(qiáng)度E3 cd.答案：(1)4.5(2)C(3)3 cd6(2016高考全國(guó)卷)現(xiàn)要組裝一個(gè)由熱敏電阻控制的報(bào)警系統(tǒng)，要求當(dāng)熱敏電阻的溫度達(dá)到或超過(guò)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(guò)的電流超過(guò)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1 000 )，滑動(dòng)變阻器R2(最大阻值為2 000 )，單刀雙擲開(kāi)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18 V，Ic約為10 mA；流過(guò)報(bào)警器的電流超過(guò)20 mA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_(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_(kāi)；滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)置于_(填“a”或“b”)端附近，不能置于另一端的原因是_將開(kāi)關(guān)向_(填“c”或“d”)端閉合，緩慢移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片，直至_(4)保持滑動(dòng)變阻器滑片的位置不變，將開(kāi)關(guān)向另一端閉合，報(bào)警系統(tǒng)即可正常使用解析：(1)根據(jù)題述，應(yīng)該采用滑動(dòng)變阻器的限流接法，連接的電路如答案圖所示(2)根據(jù)題述，流過(guò)報(bào)警器的工作電流超過(guò)10 mA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R 1 800 ，因此在電路中應(yīng)選用最大阻值為2 000 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，這一阻值為熱敏電阻在60 時(shí)的阻值650.0 ；滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)置于接入電路的阻值最大處，即b端附近，不能置于另一端的原因是：若置于a端，則導(dǎo)致閉合開(kāi)關(guān)后，報(bào)警器中電流大于20 mA，報(bào)警器可能損壞將開(kāi)關(guān)向c端閉合，緩慢移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片，直至報(bào)警器開(kāi)始報(bào)警答案：(1)連線如圖所示(2)R2(3)650.0b接通電源后，流過(guò)報(bào)警器的電流會(huì)超過(guò)20 mA，報(bào)警器可能損壞c報(bào)警器開(kāi)始報(bào)警