人教版高中物理选修3-2实验：传感器的应用第1课时 名师精编作业.docVIP

……………………………………………………………名校名师推荐………………………………………………… PAGE PAGE 1 第六章 传感器 第3节 实验：传感器的应用 1．由非门电路构成的一简单控制电路如图所示，其中R′为光敏电阻（光照时电阻变小），R为变阻器，L为小灯泡。当若R′受到光照时 A．B点变为高电平，小灯发光 B．A点变为高电平，小灯发光 C．A点变为高电平，小灯不发光 D．减小R的阻值可提高控制灵敏度 【答案】AC 2．如图所示是一种延时开关，当S1闭合时，电磁铁F将衔铁D吸下，C线路接通，当S1断开时，由于电磁感应作用，D将延迟一段时间才被释放，则 A．由于A线圈的电磁感应作用，才产生延时释放D的作用 B．由于B线圈的电磁感应作用，才产生延时释放D的作用 C．如果断开B线圈的电键S2，无延时作用 D．如果断开B线圈的电键S2，延时将变长 【答案】BC 3．图是温度报警器电路示意图，下列对此电路的分析正确的是 A．当RT的温度升高时，RT减小，A端电势降低，Y端电势升高，蜂鸣器会发出报警声 B．当RT的温度升高时，RT减小，A端电势升高，Y端电势降低，蜂鸣器会发出报警声 C．当增大R1时，A端电势升高，Y端电势降低，蜂鸣器会发出报警声 D．当增大R1时，A端电势降低，Y端电势升高，蜂鸣器会发出报警声 【答案】BC 【解析】RT的温度升高，阻值变小，A端为高电平，Y端为低电平，蜂鸣器报警，A错误，B正确；当增大R1时，A端为高电平，Y端为低电平，蜂鸣器报警，C正确，D错误。 4．气体传感器利用物质的化学反应将某种气体的浓度转换成电信号输出，如图所示，B为将可燃气体或有毒气体浓度（CO，CH4瓦斯煤气）转换为电信号的传感器，简称电子鼻，根据如下材料，U= 220 V的电源、M为排风扇、G为继电器、A为控制电源、S为控制开关。请设计一个家用自动排烟电路，在图中完成连线图。 【答案】如图所示 【解析】电磁继电器起开关作用，所以电池组、开关和电磁继电器应组成一个电路，另一个是由排风扇和高压电源组成的电路。 5．如图甲所示，x轴沿水平方向，有一用钕铁硼材料制成的圆柱形强磁体M，其圆形端面分别为N极和S极，磁体的对称中心置于x轴的原点O。现有一圆柱形线圈C从原点O左侧较远处开始沿x轴正方向做匀速直线运动，圆形线圈的中心轴始终与x轴重合，且其圆面始终与x轴垂直，在线圈两端接一阻值R= 500 Ω的定值电阻。现用两个传感器，一个测得通过圆环的磁通量随圆环位置的变化图象，如图乙所示，另一个测得R两端的电压随时间变化的图象，如图丙所示。已知在乙图像的图线上x=6 mm的点的切线斜率最大，丙图中6 ms时刻到10 ms时刻之间的图线是直线。则圆形线圈做匀速直线运动的速度大小是_________m/s，6 ms至8 ms期间流过电阻R的电荷量是______C。 【答案】3 m/s 4?10–9 C 6．图甲为某自动恒温箱原理简图，箱内的电阻R1=20 kΩ，R2=10 kΩ，R3=40 kΩ，Rt为热敏电阻，它的电阻随温度变化的图线如图乙所示。当a、b端电压Uab0时，电压鉴别器使开关S接通，恒温箱内的电热丝发热，温度升高；当Uab0时，电压鉴别器使开关S断开，停止加热，则恒温箱内的温度恒定在多少°C？ 【答案】箱内温度恒定在35 ℃ 【解析】由题意可知，Uab=0是一个电压的临界点，对应着开关S的动作，而开关的动作对应着温度的上升或下降。此时R1与 R3上的电压相等。设电路路端电压为U，有 ， 解得Rt=20 kΩ 。 由题图乙可知，当Rt=20 kΩ时，t=35 ℃。 【名师点睛】 本题利用温度传感器热敏电阻为传感器，将温度变化的信号转化为电信号，结合电子线路来控制加热电路。正确的电路分析、计算及看懂热敏电阻的电阻随温度变化的曲线，是解决这类习题的关键。 7．如图所示，一热敏电阻RT放在控温容器M内；A为毫安表，量程6 mA，内阻为数十欧姆；E为直流电源，电动势约为3 V，内阻很小；R为电阻箱，最大阻值为999.9 Ω，S为开关。已知RT在95 ℃时的阻值为150 Ω，在20 ℃时的阻值约为550 Ω。现要求在降温过程中测量在20～95 ℃之间的多个温度下RT的阻值。 （1）在图中画出连线，完成实验原理电路图。 （2）完成下列实验步骤中的填空： a．依照实验原理电路图连线； b．调节控温容器M内的温度，使得RT的温度为95 ℃； c．将电阻箱调到适当的初值，以保证仪器安全； d．闭合开关，调节电阻箱，记录电流表的示数I0，并记录________； e．将RT的温度降为T1（20 ℃T195 ℃）；调节电阻箱，使得电流表的读数________，记录___________； f．温度为T1时热敏电阻的电阻值RT＝_____