2019-2020年高考物理一轮复习 梯级演练 强技提能 实验十一 传感器的简单使用 沪科版.doc

2019-2020年高考物理一轮复习 梯级演练 强技提能 实验十一 传感器的简单使用 沪科版【双基题组】1.如图是一火警报警装置的一部分电路示意图,其中R2是半导体热敏传感器,它的电阻随温度的升高而减小,a、b接报警器。当传感器R2所在处出现火情时,电流表的电流I和a、b两端电压U与出现火情前相比()A.I变大,U变大B.I变小,U变小C.I变小,U变大D.I变大,U变小2.某研究性学习小组为了制作一种传感器,需要选用一电器元件。如图为该电器元件的伏安特性曲线,有同学对其提出质疑,现需进一步验证该伏安特性曲线,实验室备有下列器材：器材(代号)规格电流表(A1)量程050mA,内阻约为50电流表(A2)量程0200mA,内阻约为10电压表(V1)量程03V,内阻约为10k电压表(V2)量程015V,内阻约为25k滑动变阻器(R1)阻值范围015,允许最大电流1A滑动变阻器(R2)阻值范围01k,允许最大电流100mA直流电源(E)输出电压6V,内阻不计开关(S)导线若干(1)为提高实验结果的准确程度,电流表应选用;电压表应选用;滑动变阻器应选用。(以上均填器材代号)(2)为达到上述目的,请在虚线框(图)内画出正确的实验电路原理图,并标明所用器材的代号。(3)若发现实验测得的伏安特性曲线与图中曲线基本吻合,请说明该伏安特性曲线与小电珠的伏安特性曲线有何异同点。相同点： 。不同点： 。3.(xx衡阳模拟)如图为某一热敏电阻(电阻值随温度的改变而改变,且对温度很敏感)的I-U关系曲线图。(1)为了通过测量得到如图所示I -U关系的完整曲线,在图甲和乙两个电路中应选择的是图;简要说明理由：。(电源电动势为9V,内阻不计,滑动变阻器的阻值为0100)(2)在如图所示电路中,电源电压恒为9V,电流表读数为70mA,定值电阻R1=250。由热敏电阻的I-U关系曲线可知,热敏电阻两端的电压为 V;电阻R2的阻值为。4.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,请你将实物图连接完整。(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,并据此绘得如图所示的R-t关系图线,请根据图线写出该热敏电阻的R-t关系式：R= + t()(保留3位有效数字)。【高考题组】5.(2011江苏高考)美国科学家Willard S. Boyle与George E. Smith因电荷耦合器件(CCD)的重要发明荣获xx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B.热敏电阻C.霍尔元件D.干电池6.(xx新课标全国卷)用对温度敏感的半导体材料制成的某热敏电阻RT,在给定温度范围内,其阻值随温度的变化是非线性的。某同学将RT和两个适当的固定电阻R1、R2连成如图甲虚线框内所示的电路,以使电路的等效电阻RL的阻值随RT所处环境温度的变化近似为线性的,且具有合适的阻值范围。为了验证这个设计,他采用伏安法测量在不同温度下RL的阻值,测量电路如图乙所示,图中的电压表内阻很大。RL的测量结果如表所示。温度t/30.040.050.060.070.080.090.0RL阻值/54.351.548.344.741.437.934.7回答下列问题：(1)根据图甲所示的电路,在图乙所示的实物图上连线。(2)为了检验RL与t之间近似为线性关系,在坐标纸上作RL-t关系图线。(3)在某一温度下,电路中的电流表、电压表的示数如图丙、丁所示。电流表的读数为,电压表的读数为。此时等效电阻RL的阻值为;热敏电阻所处环境的温度约为。答案解析1.【解析】选D。R2处出现火情时,温度升高,R2电阻减小,电源路端电压减小,总电流增大,R1的电压增大,并联部分电压减小,R3上电流减小,示数增大,选D。2.【解析】(1)由题图可知,该电器元件的允许电压小于3V,对应的电流小于0.14A,其最大阻值为100左右,故电流表应选A2,电压表应选V1,滑动变阻器应选R1。(2)由RV10k,RA10知,应用外接法;测量U、I的范围较大,且从0开始测量,应用滑动变阻器的分压接法,如图所示。(3)相同点：通过该元件的电流与电压的变化关系和通过小电珠的电流与电压的变化关系都是非线性关系。不同点：该元件的电阻值随电压的升高而减小,而小电珠的电阻值随电压的升高而增大。答案：(1)A2V1R1(2)见解析图(3)相同点：通过该元件的电流与电压的变化关系和通过小电珠的电流与电压的变化关系都是非线性关系不同点：该元件的电阻值随电压的升高而减小,而小电珠的电阻值随电压的升高而增大3.【解析】(1)应选择图甲,因为图甲电路电压可从0V调到所需电压,电压调节范围大。(2)由题图知R2与热敏电阻串联后与R1并联接在9V电源上,总电流I=70mA,R1=250。设通过热敏电阻的电流为I2,通过R1的电流为I1,则I=I1+I2,故I2=I-I1=(70-103)mA=34mA。由图像查得34mA对应的电压为5.0V,R2两端电压U2=9V-5.0V=4.0V,所以R2=117.6。答案：(1)甲因为甲电路电压可从0V调到所需电压,电压调节范围大(2)5.0117.64.【解析】要知道热敏电阻的阻值,只需要知道通过它的电流和它两端的电压,再利用欧姆定律即可求得。每次加热水后,都需重新读出温度计和电压表的示数,根据绘得的R-t图线可以看出,电阻值R与温度t之间是线性关系,故可写成数学表达式R=a+bt()。其中b为直线的斜率,据图线可求b=0.400,当t=0时,a=100。所以上式可写为R=100+0.400t()。答案：(1)如图所示(2)记录电压表数值记录温度计数值(3)1000.400(0.3950.405均可)5.【解析】选B、C。热敏电阻的阻值随温度的变化而变化,可以把温度转化为电学量,霍尔元件可以把磁场的磁感应强度转化为电学量,所以热敏电阻和霍尔元件可以作为传感器,B、C正确;发光二极管具有单向导电性,A错;干电池可作为电源,D错。6.【解析】(1)根据电路图连接实物图,R1与RT并联,再与R2串联,滑动变阻器为限流接法,注意各电表的极性,开关控制整个电路。(2)根据表中数据,在RL-t图像中描点,作RL-t图像为一条直线。(3)读出电压U=5.00V,电流I=115mA。RL=43.5,再由RL-t关系图线找出RL=43.5对应的温度t=64.0。答案：(1)连线如图所示(2)RL-t关系图线为一条直线(图略)。(3)115mA5.00V43.564.0(6266均正确)