《高考物理一轮总复习第十一章实验十二传感器的简单使用讲义（含解析）新人教版》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高考物理一轮总复习第十一章实验十二传感器的简单使用讲义（含解析）新人教版（11页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、实验十二传感器的简单使用1研究热敏电阻的热敏特性2研究光敏电阻的光敏特性 注意事项1在做热敏实验时，加开水后要等一会儿再测其阻值，以使电阻温度与水的温度相同，并同时读出水温2光敏实验中，如果效果不明显，可将电阻部分电路放入带盖的纸盒中，并通过盖上小孔改变射到光敏电阻上的光的多少3欧姆表每次换挡后都要重新调零热点一热敏电阻的特性及应用典例赏析典例1(2018全国卷)某实验小组利用如图(a)所示的电路探究在25 80 范围内某热敏电阻的温度特性所用器材有：置于温控室(图中虚线区域)中的热敏电阻RT，其标称值(25 时的阻值)为900.0 ；电源E(6 V，内阻可忽略)；电压表V(量程150 mV)
2、；定值电阻R0(阻值20.0 )，滑动变阻器R1(最大阻值为1 000 )；电阻箱R2(阻值范围0999.9 )；单刀开关S1，单刀双掷开关S2.图(a)实验时，先按图(a)连接好电路，再将温控室的温度t升至80.0 .将S2与1端接通，闭合S1，调节R1的滑片位置，使电压表读数为某一值U0；保持R1的滑片位置不变，将R2置于最大值，将S2与2端接通，调节R2，使电压表读数仍为U0；断开S1，记下此时R2的读数逐步降低温控室的温度t，得到相应温度下R2的阻值，直至温度降到25.0 ，实验得到的R2t数据见下表t/25.030.040.050.060.070.080.0R2/900.0680.0
3、500.0390.0320.0270.0240.0回答下列问题：(1)在闭合S1前，图(a)中R1的滑片应移动到_(选填“a”或“b”)端；(2)在图(b)的坐标纸上补齐数据表中所给数据点，并做出R2t曲线；(3)由图(b)可得到RT在25 80 范围内的温度特性当t44.0 时，可得RT_；(4)将RT握于手心，手心温度下R2的相应读数如图(c)所示，该读数为_，则手心温度为_.解析(1)滑片在b端可以使R1的阻值全部接进电路，保证安全(2)将(60.0,320.0)和(70.0,270.0)两个点画进图中并连出圆滑的R2t曲线如图所示(3)从R2t曲线中可读出t44.0 时，R2450.0
4、 ，所以RTR2450.0 .(4)R2t曲线中找到纵坐标为620.0 的点，其横坐标为33.0 .答案(1)b(2)图见解析(3)450(4)620.033.0题组巩固1(2016全国卷)现要组装一个由热敏电阻控制的报警系统，要求当热敏电阻的温度达到或超过60 时，系统报警提供的器材有：热敏电阻，报警器(内阻很小，流过的电流超过Ic时就会报警)，电阻箱(最大阻值为999.9 )，直流电源(输出电压为U，内阻不计)，滑动变阻器R1(最大阻值为1 000 )，滑动变阻器R2(最大阻值为2 000 )，单刀双掷开关一个，导线若干在室温下对系统进行调节已知U约为18 V，Ic约为10 mA；流过报警
5、器的电流超过20 mA时，报警器可能损坏；该热敏电阻的阻值随温度升高而减小，在60 时阻值为650.0 .(1)完成待调节的报警系统原理电路图的连线(2)电路中应选用滑动变阻器_(填“R1”或“R2”)(3)按照下列步骤调节此报警系统：电路接通前，需将电阻箱调到一固定的阻值，根据实验要求，这一阻值为_；滑动变阻器的滑片应置于_(填“a”或“b”)端附近，不能置于另一端的原因是_.将开关向_(填“c”或“d”)端闭合，缓慢移动滑动变阻器的滑片，直至_.(4)保持滑动变阻器滑片的位置不变，将开关向另一端闭合，报警系统即可正常使用解析：(1)热敏电阻工作温度达到60 时，报警器报警，故需通过调节电阻
6、箱使其电阻为60 时的热敏电阻的阻值，即调节到阻值650.0 ，使报警器能正常报警，电路图如图(2)U18 V，当通过报警器的电流10 mAIc20 mA，电路中总电阻R，900 R1 800 ，故滑动变阻器选R2.(3)热敏电阻为650.0 时，报警器开始报警，模拟热敏电阻的电阻器阻值也应为650.0 .为防止通过报警器电流过大，造成报警器烧坏，应使滑动变阻器的滑片置于b端答案：(1)图见解析(2)R2(3)650.0b接通电源后，流过报警器的电流会超过20 mA，报警器可能损坏c报警器开始报警2利用负温度系数热敏电阻制作的热传感器，一般体积很小，可以用来测量很小范围内的温度变化，反应快，而
7、且精确度高(1)如果将负温度系数热敏电阻与电源、电流表和其他元件串联成一个电路，其他因素不变，只要热敏电阻所处区域的温度降低，电路中电流将变 _(填“大”或“小”)(2)上述电路中，我们将电流表中的电流刻度换成相应的温度刻度，就能直接显示出热敏电阻附近的温度如果刻度盘正中的温度为20 (如图甲所示)，则25 的刻度应在20 的刻度的_(填“左”或“右”)侧(3)为了将热敏电阻放置在某蔬菜大棚内检测大棚内温度变化，请用图乙中的器材(可增加元器件)设计一个电路解析：(1)因为负温度系数热敏电阻温度降低时，电阻增大，故电路中电流会减小(2)由(1)的分析知，温度越高，电流越大，25 的刻度应对应较大
8、电流，故在20 的刻度的右侧(3)如图所示答案：(1)小 (2)右(3)见解析热点二光敏电阻的特性及应用典例赏析典例2为了节能和环保，一些公共场所使用光控开关控制照明系统光控开关可采用光敏电阻来控制，光敏电阻是阻值随着光的照度而发生变化的元件(照度可以反映光的强弱，光越强照度越大，照度单位为lx)某光敏电阻RP在不同照度下的阻值如下表：照度/lx0.20.40.60.81.01.2电阻/k754028232018(1)根据表中数据，请在图甲所示的坐标系中描绘出光敏电阻值随照度变化的曲线，并说明阻值随照度变化的特点(2)如图乙所示，当1、2两端所加电压上升至2 V时，控制开关自动启动照明系统请利
9、用下列器材设计一个简单电路给1、2两端提供电压，要求当天色渐暗照度降低至1.0 lx时启动照明系统，在虚线框内完成电路原理图(不考虑控制开关对所设计电路的影响)提供的器材如下：光敏电阻RP，(符号，阻值见上表)；直流电源E(电动势3 V，内阻不计)；定值电阻：R110 k，R220 k，R340 k(限选其中之一并在图中标出)；开关S及导线若干解析(1)根据表中的数据，在坐标纸上描点连线，得到如图所示的变化曲线阻值随照度变化的特点：光敏电阻的阻值随光的照度的增大非线性减小(2)因天色渐暗照度降低至1.0 lx时启动照明系统，此时光敏电阻阻值为20 k，两端电压为2 V，电源电动势为3 V，故应
10、加上一个分压电阻，分压电阻阻值为10 k，即选用R1，此电路的原理图如图所示答案见解析题组巩固3(2019兰州模拟)(多选)某温度检测、光电控制加热装置原理如图所示图中RT为热敏电阻(随温度升高，阻值减小)，用来探测加热电阻丝R的温度，RG为光敏电阻(随光照强度增大，阻值减小)，接收小灯泡L的光照，除RT、RG外，其他电阻均为定值电阻当R处温度升高时()AL变亮BR3的电流减小CE2的路端电压增大DR的功率减小解析：AD当R处温度升高时，RT阻值变小，小灯泡L的光照强度增大，RG阻值变小，通过R2的电流变大，E2的路端电压变小，R两端电压变小，通过的电流也变小，功率变小，通过R3的电流变大，选
11、项A、D正确，B、C错误4(2019湖北荆州质量检测)如图甲为利用光敏电阻检测传送带上物品分布，从而了解生产线运行是否正常的仪器其中A是发光仪器，B是一端留有小孔用绝缘材料封装的光敏电阻当传送带上没有物品挡住由A射向B的光信号时，光敏电阻阻值R150 ，当传送带上有物品挡住由A射向B的光信号时，光敏电阻阻值R2150 .定值电阻R345 .C为平行板电容器，虚线与两极板距离相等，极板长L18.0102 m，两极板的间距d1.0102 mD为屏，与极板垂直，D到极板的距离L20.16 m，屏上贴有用特殊材料做成的记录纸，当电子打在记录纸上时会留下黑点，工作时屏沿图示方向匀速运动有一细电子束沿图中
12、虚线以速度v08.0106 m/s连续不断地射入电容器C，虚线与屏交点为O.图乙为一段记录纸已知电子电荷量e1.61019 C，电子质量m91031 kg.忽略细电子束的宽度、电容器的充电放电时间及电子所受的重力求：电源的电动势E和内阻r.解析：当没有物品挡光时，设电容器两端电压为U1，此时电子在屏上的偏转Y10.02 m.电子在平行板间运动时，加速度a，L1v0t1侧移量y1at，解得y1电子射出平行板后做匀速直线运动，vyat1，tan 所以Y1y1L2tan ，解得U14.5 V同理可得，当有物品挡光时，电容器两端电压U22.25 V在闭合电路中，U1R3，U2R3，解得E10 V，r5
13、 .答案：10 V5 热点三压力传感器的应用典例赏析典例3材料的电阻随压力的变化而变化的现象称为“压阻效应”，利用这种效应可以测量压力大小若图甲为某压敏电阻在室温下的电阻压力特性曲线，其中RF，R0分别表示有、无压力时压敏电阻的阻值为了测量压力F，需先测量压敏电阻处于压力中的电阻值RF.请按要求完成下列实验(1)设计一个可以测量处于压力中的该压敏电阻阻值的电路，在图乙的虚线框中画出实验电路原理图(压敏电阻及所给压力已给出，待测压力大小约为0.4102 N0.8102 N，不考虑压力对电路其他部分的影响)，要求误差较小，提供的器材如下：A压敏电阻，无压力时阻值R06 000 B滑动变阻器R，全电
14、阻阻值约200 C电流表A，量程2.5 mA，内阻约30 D电压表V，量程3 V，内阻约3 kE直流电源E，电动势3 V，内阻很小F开关S，导线若干(2)正确接线后，将压敏电阻置于待测压力下，通过压敏电阻的电流是1.33 mA，电压表的示数如图丙所示，则电压表的读数为_ V.(3)此时压敏电阻的阻值为_ ；结合图甲可知待测压力的大小F_ N(计算结果均保留两位有效数字)解析(1)根据题述对实验电路的要求，应该采用分压式接法、电流表内接的电路，原理图如图所示(2)根据电压表读数规则，电压表读数为2.00 V.(3)由欧姆定律，此时压敏电阻的阻值为RFRA1.5103 ，4，由题图甲可知，对应的待测压力F60 N.答案(1)图见解析(2)2.00(3)1.510360题组巩固5某些固体材料受到外力后除了产生形变，其电阻率也要发生变化，这种由于外力的作用而使材料电阻率发生变化的现象称为“压阻效应”现用如图所示的电路研究某长薄板电
