2019版高考物理一輪復(fù)習(xí) 實(shí)驗(yàn)十一 傳感器的簡(jiǎn)單使用學(xué)案.doc
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實(shí)驗(yàn)十一:傳感器的簡(jiǎn)單使用 一、單項(xiàng)選擇題 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2009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,下列器件不可作為傳感器的有( ) A.光敏電阻 B.熱敏電阻 C.霍爾元件 D.干電池 2.唱卡拉OK用的話(huà)筒,內(nèi)有傳感器.其中有一種是動(dòng)圈式的,它的工作原理是在彈性膜片后面粘接一個(gè)輕小的金屬線(xiàn)圈,線(xiàn)圈處于永磁體的磁場(chǎng)中,當(dāng)聲波使膜片前后振動(dòng)時(shí),就將聲音信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào).下列說(shuō)法正確的是( ) A.該傳感器是根據(jù)電流的磁效應(yīng)工作的 B.該傳感器是根據(jù)電磁感應(yīng)原理工作的 C.膜片振動(dòng)時(shí),穿過(guò)金屬線(xiàn)圈的磁通量不變 D.膜片振動(dòng)時(shí),金屬線(xiàn)圈中不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì) 3.半導(dǎo)體電阻的大小隨溫度的變化會(huì)發(fā)生明顯的改變,用半導(dǎo)體材料制成的電阻叫熱敏電阻.熱敏電阻可以用來(lái)監(jiān)控汽車(chē)元件溫度的變化,圖KS111甲所示是熱敏電阻的阻值隨溫度變化的規(guī)律圖,現(xiàn)將該電阻與阻值為50 Ω的電阻R0組成如圖乙所示的電路,電源電壓為12 V,當(dāng)電流表的示數(shù)為0.2 A時(shí),熱敏電阻的溫度為( ) 甲 乙 圖KS111 A.10 ℃ B.30 ℃ C.60 ℃ D.90 ℃ 4.利用金屬導(dǎo)體的電阻隨溫度的變化而變化的特點(diǎn)可以制成電阻溫度計(jì).圖KS112甲所示為某種金屬導(dǎo)體的電阻R隨溫度t變化的圖線(xiàn)(直線(xiàn)).如果用這種金屬導(dǎo)體做成測(cè)溫探頭,再將它連入如圖乙所示的電路中,隨著測(cè)溫探頭處待測(cè)溫度的變化,電流表示數(shù)也會(huì)發(fā)生變化.則在t1~t2溫度范圍內(nèi)( ) 甲 乙 圖KS112 A.待測(cè)溫度越高,電流表的示數(shù)越大 B.待測(cè)溫度越高,電流表的示數(shù)越小 C.待測(cè)溫度升高,電流表的示數(shù)均勻增大 D.待測(cè)溫度升高,電流表的示數(shù)均勻減小 5.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KS113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)( ) 圖KS113 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 二、多項(xiàng)選擇題 6.圖KS114所示為光敏電阻自動(dòng)計(jì)數(shù)器的示意圖,圖中虛線(xiàn)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( ) 圖KS114 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 7.傳感器是把非電學(xué)量轉(zhuǎn)換成電學(xué)量的一種元件.如圖KS115所示,圖乙、圖丙是兩種常見(jiàn)的電容式傳感器,現(xiàn)將圖乙、圖丙兩種傳感器分別接到圖甲的電路中進(jìn)行實(shí)驗(yàn)(電流從電流表正接線(xiàn)柱流入時(shí)指針向右偏),下列實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象中正確的是( ) 甲 乙 丙 圖KS115 A.當(dāng)乙傳感器接入電路實(shí)驗(yàn)時(shí),若F變小,則電流表指針向右偏轉(zhuǎn) B.當(dāng)乙傳感器接入電路實(shí)驗(yàn)時(shí),若F變大,則電流表指針向右偏轉(zhuǎn) C.當(dāng)丙傳感器接入電路實(shí)驗(yàn)時(shí),若導(dǎo)電溶液深度h變大,則電流表指針向左偏轉(zhuǎn) D.當(dāng)丙傳感器接入電路實(shí)驗(yàn)時(shí),若導(dǎo)電溶液深度h變小,則電流表指針向左偏轉(zhuǎn) 8.工業(yè)生產(chǎn)中需要物料配比的地方常用“吊斗式”電子秤,圖KS116甲所示的是“吊斗式”電子秤的結(jié)構(gòu)圖,其中實(shí)現(xiàn)稱(chēng)質(zhì)量的關(guān)鍵性元件是拉力傳感器.拉力傳感器的內(nèi)部電路如圖丙所示,R1、R2、R3是定值電阻,R1=20 kΩ,R2=10 kΩ,R0是對(duì)拉力敏感的應(yīng)變片電阻,其電阻值隨拉力變化的圖象如圖乙所示,已知料斗重1103 N,沒(méi)裝料時(shí)Uba=0,g取10 m/s2.下列說(shuō)法正確的是( ) 甲 乙 丙 圖KS116 A.R3阻值為40 kΩ B.裝料時(shí),R0的阻值逐漸變大,Uba的值逐漸變小 C.拉力變大,應(yīng)變片電阻阻值也變大,Uba傳感器的示數(shù)也變大 D.應(yīng)變片的作用是把物體形變這個(gè)力學(xué)量轉(zhuǎn)換為電壓這個(gè)電學(xué)量 三、非選擇題 9.(2017年河南大聯(lián)考)圖KS117甲所示是一種常用的力傳感器,它是利用金屬電阻應(yīng)變片將力的大小轉(zhuǎn)換為電阻大小變化的傳感器.常用的力傳感器由金屬梁和應(yīng)變片組成,且力F越大,應(yīng)變片彎曲程度越大,應(yīng)變片的電阻變化就越大,輸出的電壓差ΔU=|U1-U2|也就越大.已知傳感器不受壓力時(shí)的電阻約為19 Ω,為了準(zhǔn)確地測(cè)量該阻值,設(shè)計(jì)了以下實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)原理圖如圖乙所示. 甲 乙 丙 圖KS117 實(shí)驗(yàn)室提供以下器材: A.定值電阻R0(R0=5 Ω) B.滑動(dòng)變阻器(最大阻值為2 Ω,額定功率為50 W) C.電流表(0.6 A,內(nèi)阻r1=1 Ω) D.電流表(0.6 A,內(nèi)阻r2約為5 Ω) E.直流電源E1(電動(dòng)勢(shì)3 V,內(nèi)阻約為1 Ω) F.直流電源E2(電動(dòng)勢(shì)6 V,內(nèi)阻約為2 Ω) G.開(kāi)關(guān)S及導(dǎo)線(xiàn)若干 (1)當(dāng)金屬梁沒(méi)有受到壓力時(shí),兩應(yīng)變片的電阻相等,通過(guò)兩應(yīng)變片的電流相等,則輸出的電壓差ΔU________(填“大于零”“小于零”或“等于零”). (2)圖乙中①②為電流表,其中電流表①選______(填“”或“”),電源選______(填“E1”或“E2”). (3)在供電電路中滑動(dòng)變阻器有兩種連接方式:一種是限流式,另一種是分壓式,本實(shí)驗(yàn)應(yīng)選擇的方式為_(kāi)___________. (4)在圖丙中,將原電路B、C間導(dǎo)線(xiàn)斷開(kāi),并將滑動(dòng)變阻器與原設(shè)計(jì)的電路A、B、C端的一些端點(diǎn)連接,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器,測(cè)量多組數(shù)據(jù),從而使實(shí)驗(yàn)結(jié)果更準(zhǔn)確,請(qǐng)?jiān)趫D丙中正確連接電路. (5)結(jié)合上述實(shí)驗(yàn)步驟可以得出電阻的表達(dá)式為_(kāi)_________(兩電流表的電流分別用I1、I2表示). 10.圖KS118所示為某一熱敏電阻(電阻值隨溫度的改變而改變,且對(duì)溫度很敏感)的IU關(guān)系曲線(xiàn)圖. 圖KS118 (1)為了通過(guò)測(cè)量得到如圖所示IU關(guān)系的完整曲線(xiàn),在圖KS119所示的甲和乙兩個(gè)電路中應(yīng)選擇的是圖________;簡(jiǎn)要說(shuō)明理由:_________________________________.(電源電動(dòng)勢(shì)為9 V,內(nèi)阻不計(jì),滑動(dòng)變阻器的阻值為0~100 Ω) 圖KS119 (2)圖丙電路中,電源電壓恒為9 V,電流表示數(shù)為70 mA,定值電阻R1=250 Ω,由熱敏電阻的IU關(guān)系曲線(xiàn)可知,熱敏電阻兩端的電壓為_(kāi)_______V;電阻R2的阻值為_(kāi)_______Ω. (3)舉出一個(gè)可以應(yīng)用熱敏電阻的例子:_____________________________________. 11.圖KS1110所示裝置可以用來(lái)測(cè)量硬彈簧(即勁度系數(shù)較大的彈簧)的勁度系數(shù)k.電源的電動(dòng)勢(shì)為E,內(nèi)阻可忽略不計(jì),滑動(dòng)變阻器全長(zhǎng)為l,重力加速度為g,為理想電壓表.當(dāng)木板上沒(méi)有放重物時(shí),滑動(dòng)變阻器的觸頭位于圖中a點(diǎn),此時(shí)電壓表示數(shù)為零.在木板上放置質(zhì)量為m的重物,滑動(dòng)變阻器的觸頭隨木板一起下移,由電壓表的示數(shù)U及其他給定條件,可計(jì)算出彈簧的勁度系數(shù)k. 圖KS1110 (1)寫(xiě)出m、U與k之間所滿(mǎn)足的關(guān)系式:________________________________. (2)已知E= 1.50 V,l= 12.0 cm,g=9.80 m/s2.測(cè)量結(jié)果如下表: m/kg 1.00 1.50 3.00 4.50 6.00 7.50 U/V 0.108 0.154 0.290 0.446 0.608 0.740 圖KS1111 ①在圖KS1111中給出的坐標(biāo)紙上利用表中數(shù)據(jù)描出mU直線(xiàn). ②mU直線(xiàn)的斜率為_(kāi)_______kg/V. ③彈簧的勁度系數(shù)k=________N/m.(計(jì)算結(jié)果保留3位有效數(shù)字) 12.傳感器擔(dān)負(fù)著信息的采集任務(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?如溫度、光、聲等)轉(zhuǎn)換成便于測(cè)量的量(通常是電學(xué)量).例如熱敏傳感器,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(xiàn)如圖KS1112甲所示,圖乙是由熱敏電阻Rt作為傳感器制作的簡(jiǎn)單自動(dòng)報(bào)警器線(xiàn)路圖. 圖KS1112 (1)為了使溫度過(guò)高時(shí)報(bào)警器鈴響,c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)變阻器滑片P向______(填“左”或“右”)移動(dòng). (3)如果在調(diào)試報(bào)警器達(dá)最低報(bào)警溫度時(shí),無(wú)論如何調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器滑片P都不能使報(bào)警器工作,且電路連接完好,各電路元件都能處于工作狀態(tài),則造成工作電路實(shí)際不能工作的原因可能是:______________________________________________.- 1.請(qǐng)仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對(duì)于不預(yù)覽、不比對(duì)內(nèi)容而直接下載帶來(lái)的問(wèn)題本站不予受理。
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