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1、1第十一章第十一章 实验十二实验十二 传感器的简单应用传感器的简单应用1(2016浙江理综)如图所示为一种常见的身高体重测量仪。测量仪顶部向下发射波速为v的超声波，超声波经反射后返回，被测量仪接收，测量仪记录发射和接收的时间间隔。质量为M0的测重台置于压力传感器上，传感器输出电压与作用在其上的压力成正比。当测重台没有站人时，测量仪记录的时间间隔为t0，输出电压为U0，某同学站上测重台，测量仪记录的时间间隔为t，输出电压为U，则该同学的身高和质量分别为( D )导学号 21992755Av(t0t)，UBv(t0t), UM0 U01 2M0 U0Cv(t0t)，(UU0)Dv(t0t)，(UU
2、0)M0 U01 2M0 U0解析 设测量仪高度和人的身高分别为H和h，根据题意，没有站人时有Hv，t0 2站人时有Hhv，得hv；又由传感器输出的电压与作用在其上的压力成正比，t 2t0t 2则没有站人时U0kM0g，站人时Uk(M0m)g，得m(UU0)，故 D 项正确。M0 U02(2016北京理综)热敏电阻常用于温度控制或过热保护装置中。如图为某种热敏电阻和金属热电阻的阻值R随温度t变化的示意图。由图可知，这种热敏电阻在温度上升时导电能力_增强_(选填“增强”或“减弱”)；相对金属热电阻而言，热敏电阻对温度变化的影响更_敏感_(选填“敏感”或“不敏感”)。导学号 219927562解析
3、 由图可知，热敏电阻在温度上升时，阻值下降，故其导电能力增强；相对金属热电阻而言，热敏电阻在温度变化时，阻值变化明显，故对温度更敏感。3(2017江苏卷)某同学通过实验制作一个简易的温控装置，实验原理电路图如图 1所示，继电器与热敏电阻Rt、滑动变阻器R串联接在电源E两端，当继电器的电流超过 15 mA 时，衔铁被吸合，加热器停止加热，实现温控。继电器的电阻约为 20 ，热敏电阻的阻值Rt与温度t的关系如下表所示。导学号 21992757t/30.040.050.060.070.080.0Rt/199.5145.4108.181.862.949.1(1)提供的实验器材有：电源E1(3 V，内阻
4、不计)、电源E2(6 V，内阻不计)、滑动变阻器R1(0200)、滑动变阻器R2(0500)、热敏电阻Rt，继电器、电阻箱(0999.9 )、开关S、导线若干。为使该装置实现对 3080之间任一温度的控制，电源E应选用_E2_(选填“E1”或“E2”)，滑动变阻器R应选用_R2_(选填“R1”或“R2”)。(2)实验发现电路不工作。某同学为排查电路故障，用多用电表测量各接点间的电压，则应将如图 2 所示的选择开关旋至_C_(选填“A” 、 “B” 、 “C”或“D”)。(3)合上开关S，用调节好的多用电表进行排查，在图 1 中，若只有b、c间断路，则应发现表笔接入a、b时指针_不偏转_(选填“
5、偏转”或“不偏转”)，接入a、c时指针_偏转_(选填“偏转”或“不偏转”)。(4)排除故障后，欲使衔铁在热敏电阻为 50时被吸合，下列操作步骤的正确顺序是_。(填写各步骤前的序号)将热敏电阻接入电路观察到继电器的衔铁被吸合3断开开关，将电阻箱从电路中移除合上开关，调节滑动变阻器的阻值断开开关，用电阻箱替换热敏电阻，将阻值调至 108.1解析 (1)如果电源用E1，则在t30时电路中的最大电流ImA13.67mA15mA，故不能实现对此温度的控制，因此电源应选用E2；为了3 199.520在t80时实现对温度的控制，设滑动变阻器阻值的最大值至少为R，则0.015A，解得R330.9，因此滑动变阻
6、器应选用R2。6V R2049.1(2)要用多用电表的直流电压挡检测故障，应将选择开关旋至C。(3)如果只有b、c间断路，说明b点与电源的负极间没有形成通路，a、b间的电压为零，表笔接在a、b间时，指针不偏转；c点与电源的负极间形成通路，a与电源的正极相通，a、c间有电压，因此两表笔接入a、c间时指针发生偏转。(4)排除故障后，欲使衔铁在热敏电阻为 50时被吸合，应先断开开关，用电阻箱替换热敏电阻，并将阻值调至 108.1，合上开关，调节滑动变阻器的阻值，直至观察到继电器的衔铁被吸合，这时断开开关，将电阻箱从电路中移除，将热敏电阻接入电路。因此操作步骤的正确顺序是。4(2016全国卷)现要组装
7、一个由热敏电阻控制的报警系统，当要求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 1000)，滑动变阻器R2(最大阻值为 2000)，单刀双掷开关一个，导线若干。导学号 21992758在室温下对系统进行调节，已知U约为 18V，Ic约为 10mA；流过报警器的电流超过20mA 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
8、阻器_R2_(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_650.0_；滑动变阻器的滑片应置于_b_(填“a”或“b”)端附近，不能置于另一端的原因是_接通电源后，流过报警器的电流会超过 20mA，报警器可能损坏_。4将开关向_c_(填“c”或“d”)端闭合，缓慢移动滑动变阻器的滑片，直至_报警器开始报警_。(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。答案：(1)连线如图所示解析 (1)根据题述，应该采用滑动变阻器的限流接法，连接的电路如答案中图所示。(2)根据题述，流过报警器的工作电流超过 10mA 时，报警器就会报警，可知滑动变阻器的最大阻值至少为R1800，因此在电路中应选用最大阻值为U Ic18 10 1032000 的滑动变阻器R2。(3)电路接通前，需将电阻箱调到一固定的阻值，根据实验要求，这一阻值为热敏电阻在 60时的阻值 650.0；滑动变阻器的滑片应置于接入电路的阻值最大处，即b端附近，不能置于另一端的原因是：若置于a端，则会导致闭合开关后，报警器中电流大于20mA，报警器可能损坏。将开关向c端闭合，缓慢移动滑动变阻器的滑片，直至报警器开始报警。
