高考物理一轮复习 第1部分 专题6 第3讲 改进型和设计型实验课件

专题以传感器为背景的图象问题用传感器测试出物理量的变化图象，然后从图象中总结出物理规律，以达到认识这一现象目的，是现代科学研究的一种重要手段高考中这类问题是热点考题这类问题传感器往往只是背景，相关的板块知识是考查的重点认识的关键是将图象的几何要点：线(方程)、点(状态)、截距、斜率、面积、周期转化为对应的物理量，再现实际物理情景，找到规律，就能使问题得以认识图表信息的转化能力是解题关键，板块规律掌握是解题的基础【例题】将单摆挂在测力传感器的探头上，用测力探头和计算机组成的实验装置来测定单摆摆动过程中摆线受到的拉力(单摆摆角小于 5)，计算机屏幕上得到如图 61 甲所示的 Ft 图象然后使单摆保持静止，得到如图 61 乙所示的 Ft 图象求：图 61(1)此单摆的周期是多少？(2)设摆球在最低点时 Ep0，已测得当地重力加速度为 g，单摆的周期用 T 表示，试推出此单摆摆动时的机械能 E 的表达式解：(1)单摆在摆动过程中，拉力在最低点最大，单摆摆动一个周期，拉力变化两个周期，从图中看到拉力的周期 0.4 s，单摆的周期为 0.8 s.1(2011 年江苏卷)美国科学家 Willard SBoyle 与 GeorgeESmith 因电荷耦合器件(CCD)的重要发明荣获 2009 年度诺贝尔物理学奖CCD 是将光学量转变成电学量的传感器下列器)件可作为传感器的有(A发光二极管C霍尔元件B热敏电阻D干电池BC照度(Lx)0.20.40.60.81.01.2电阻(k)7540282320182(2009 年山东卷)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：(1)根据表中数据，请在图 62 给定的坐标系中描绘出阻值随照度变化的曲线，并说明阻值随照度变化的特点图 62(2)如图 63 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 及导线若干图 63解析：当天色渐暗照度降低至 1.0(Lx)时启动照明系统，即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，所以应加上一个分压电阻，分压电阻阻值为 10 k，即选用 R1.答案：(1)光敏电阻的阻值随光照变化的曲线如图 11 所示特点：光敏电阻的阻值随光照强度的增大非线性减小(2)电路原理图如图 12 所示图 11图 123(2008 年广东卷)某实验小组探究一种热敏电阻的温度特性，现有器材：直流恒流电源(在正常工作状态下输出的电流恒定)、电压表、待测热敏电阻、保温容器、温度计、开关和导线等(1)若用上述器材测量热敏电阻的阻值随温度变化的特性，请你在下面的实物图上连线图 64(2)实验的主要步骤：正确连接电路，在保温容器中注入适量冷水，接通电源，调 节并记录电源输出的电流值在保温容器中添加少量热水，待温度稳定后，闭合开关，_，_，断开开关重复第步操作若干次，测得多组数据(3)实验小组算得该热敏电阻在不同温度下的阻值，并据此绘得如图 65 所示的 Rt 关系图线，请根据图线写出该热敏电阻的 Rt 关系式：R_t()(保留三位有效数字)图 65答案：(1)如图 13 所示图 13记录温度计示数(2)记录电压表示数(3)100 0.395