2019-2020年高中物理 第三章 传感器章末知识整合（含解析）粤教版选修3-2.doc

2019-2020年高中物理 第三章 传感器章末知识整合（含解析）粤教版选修3-2压力传感器是将力信号转换为电信号的一类传感器，这类问题一般要结合牛顿运动定律的应用例1起跳摸高是学生常进行的一项活动，竖直起跳的时间和平均蹬地力的大小能够反映学生在起跳摸高中的素质为了测定竖直起跳的时间和平均蹬地力的大小，老师在地面上安装了一个压力传感器，通过它可以在计算机上绘出平均压力与时间的关系图象小亮同学身高1.72 m，站立时举手达到2.14 m，他弯曲两腿，做好起跳的准备，再用力蹬地竖直跳起，测得他对传感器的压力F与时间t的关系图象如图所示已知图中网格间距相等，不计空气阻力，取g10 m/s2.求小亮同学起跳摸高的最大高度约为多少？解析：从图可知小亮质量为60 kg；蹬地作用力为1 050 N，加速离开地面时间为0.4 s.设他蹬的过程中的平均加速度大小为a，根据牛顿第二定律得：Fmgma，am/s27.5 m/s2.小亮离开地面时获得的速度约为：vat3.0 m/s，离开地面后做竖直上抛运动上升的高度为：hm0.45 m.摸高约为：Hhh02.59 m.答案：2.59 m例2(xx中山模拟)(多选)压敏电阻的阻值随所受压力的增大而减小，有位同学设计了利用压敏电阻判断升降机运动状态的装置，其工作原理图如图所示，将压敏电阻固定在升降机底板上，其上放置一个物块，在升降机运动过程的某一段时间内，发现电流表的示数I变大，且I大于升降机静止时电流表的示数I0，在这段时间内()A升降机可能匀速上升B升降机可能在匀减速上升C升降机一定处于失重状态D通过压敏电阻的电流一定比电梯静止时大解析：由于II0，故电路路端电压增大，压敏电阻阻值变大，所受压力减小，升降机失重，通过压敏电阻的电流减小，故B、C两项正确，A、D两项错误答案：BC温度传感器是指将温度信号转换成电信号的一类传感器，一般有两类：一类是随温度变化引起传感器中某个组件形状的变化(如热胀冷缩)达到转换信号的目的；还有一类是随温度变化引起电阻的变化，如半导体材料中热敏电阻随温度升高电阻减小，达到转换信号的目的例3电饭锅中的温度传感器主要元件是感温铁氧体，它的特点是：常温下具有铁磁性，能够被磁铁吸引，但是上升到约103 时，就失去了磁性，不能被磁体吸引了这个温度在物理学中称为该材料的“居里温度”或“居里点”如下图所示是电饭煲的电路图，S1是一个控温开关，手动闭合后，当此开关温度达到居里点(103 )时，会自动断开S2是一个自动控温开关，当温度低于70 时会自动闭合；温度高于80 时，会自动断开红灯是加热时的指示灯，黄灯是保温时的指示灯分流电阻R1R2500 ，加热电阻丝R350 ，两灯电阻不计(1)计算加热和保温两种状态下，电饭煲消耗的电功率之比(2)简要回答，如果不闭合开关S1，能将饭煮熟吗？解析：(1)加热时电饭煲消耗的电功率P1，保温时电饭煲消耗的电功率为P2且R并 ，从而有.(2)如果不闭合开关S1，开始S2总是闭合的，R1被短路，功率为P1，当温度上升到80 时，自动断开，功率降为P2，温度降低到70 ，S2自动闭合温度只能在70 80 之间变化，不能把水烧开，不能煮熟饭答案：(1)121(2)见解析例4如右图所示为用热敏电阻R和继电器L等组成的一个简单的恒温控制电路，其中热敏电阻的阻值会随温度的升高而减小电源甲与继电器、热敏电阻等组成控制电路，电源乙与恒温箱加热器(图中未画出)相连接则()A当温度降低到某一数值，衔铁P将会被吸下B当温度升高到某一数值，衔铁P将会被吸下C工作时，应该把恒温箱内的加热器接在C、D端D工作时，应该把恒温箱内的加热器接在A、B端解析：当温度降低，热敏电阻的阻值增大，电路中电流减小，继电器磁性减弱，衔铁P不动，反之，衔铁P动，被吸下，A错、B对；可以判断，应该把恒温箱内的加热器接在A、B端，这样才能实现恒温答案：BD例5硅光电池是一种可将光能转换为电能的器件某同学用图甲所示电路探究硅光电池的路端电压U与总电流I的关系图中R0为已知定值电阻，电压表视为理想电压表(1)请根据图甲，用笔画线代替导线将图乙中的实验器材连接成实验电路(2)该同学给硅光电池一固定的光照强度，通过改变滑动变阻器来增加电路的电流，从而根据两个电压表读出许多组电压值，再把V2表的示数与已知电阻R0的阻值相除折算成许多个电流值，描绘出如图丙所示的UI图线，则根据该图线可以说明硅光电池的内电阻随电路电流的增大而_(填“增大”或“减小”)解析：(1)实物连图如右图所示：(2)根据电源的内阻等于图线的斜率的绝对值可知：硅光电池的内电阻随电路电流的增大而增大答案：见解析时间都去哪儿了？“时间去哪儿了？”是当下最流行的一句话，又被称“马年第一问”乍一问，很多人都会语塞：“哎妈呀，我也不知道呀！”时间去哪儿了，也是科学家永远追崇的课题，很多科研团队发现了时间的奥秘世界著名的物理学家、心理学家、生物学家，用多个实验告诉大家：支配所有人的时间，从未有人触碰过的时间，就在那儿理论物理学家：时间从脑子里“漏掉”了“您的时间都去哪儿了？”纽约城市大学研究生中心的理论物理学教授，世界著名物理学家加来道雄先生，做过一个实验他请街上不同年龄段的志愿者们，随机做了一个测试：用自己的方式，预测1分钟时间，再跟实验人员的码表核对结果是：年轻人算的时间比较快，通常还没有到1分钟，他们就认为已经到1分钟的时间了；而年长的人，他们通常过了1分钟后，才觉得这是1分钟的容量对年长的人来讲，时间就这么“漏”掉了这也是我们大多数人的感受：上了年纪之后，不知道时间去哪儿了科学家证明，“时间如白驹过隙”这种体验，并不是飘缈的第六感，而是实实在在受到身体器官控制的人体内有一只计时器，即便你脱离时钟，仍然能感觉到时间在走美国杜克大学脑神经科学教授华伦梅克带领团队，做了一项研究：他们请被试人员躺进光电子扫描器中，将一些计算时间的问题抛给他们，观察他们脑区的活动状态团队发现，每个人的大脑里，有一个“秒表”在起作用大脑的前面部位，是“秒表”的工作区域，细胞以有规律的方式跳动着，如钟表一样的“滴答滴”，进行神经化学反应这个过程在人不知情的情况下，持续进行，幻化成我们的感觉，就是时间不停地流逝那个1分钟的实验表明，随着年纪的增长，大脑内部的时钟变慢了，也就是“滴答滴”的节奏，渐行渐远了心理学家：时间确实可以“多”出来那么我们想知道，我们可以让时间慢一点走吗？好消息是，科学家认为这是肯定的心理学家验证了：让时间变慢，我们有可能控制它心理学家大卫伊格尔曼博士，进行了一项冒险实验前来做志愿者的，是一个叫杰西的青年科学家们制作了一个感知计时器，电子屏幕上，数字在规律地、非常快地“闪”，在正常情况下，人的大脑没法确定这上面的数字杰西站在平地上的时候看，“它快得无法辨认”然后，杰西从33米高处自由落体，这个高度相当于12层楼高他的胸前绑着大卫的计时器，屏幕上的数字一直在跳动杰西第一次坠落到弹力网上后，他告诉大卫，他看到了计时器上的数字，是56，事实上数字是50，已经非常接近正确答案大卫的推测是：只有时间变慢了，人才能辨别出计时器上快速闪动的数字为了证实杰西的时间真的变慢了，大卫建议小伙子再来一跳好吧，青年又坠落了一回，这一次他仍然能够看到数字，他读到的是96，事实上计时器上的数字是98.“8”和“6”的造型就差了一点点，这至少说明，杰西的时间，已经慢到可以几乎正确地看到数字大卫的这个实验，首次证实了有些人的大脑能够加速，并且能在肾上腺素大量分泌的情况下(当人经历某些刺激，例如兴奋、恐惧、紧张等的时候，会分泌出这种化学物质)，比较慢速地看这个世界这个实验也首次证实了：时间的确会慢下来也就是说，如果想拉长你的时间，可以积极地让自己的大脑兴奋起来