高考物理13個搶分實(shí)驗(yàn) 專題12.2 傳感器的簡單應(yīng)用搶分巧練

1、實(shí)驗(yàn)12.2 傳感器的簡單應(yīng)用考題實(shí)戰(zhàn) 掌握高考脈搏1（2016北京卷）熱敏電阻常用于溫度控制或過熱保護(hù)裝置中。圖1為某種熱敏電阻和金屬熱電阻的阻值r隨溫度t化的示意圖。由圖可知，這種熱敏電阻在溫度上升時導(dǎo)電能力_（選填“增強(qiáng)”或“減弱”）；相對金屬熱電阻而言，熱敏電阻對溫度變化的影響更_（選填“敏感”或“不敏感”）?！敬鸢浮吭鰪?qiáng) 敏感2(2016課標(biāo)卷，23)現(xiàn)要組裝一個由熱敏電阻控制的報(bào)警系統(tǒng)，要求當(dāng)熱敏電阻的溫度達(dá)到或超過60 時，系統(tǒng)報(bào)警提供的器材有：熱敏電阻，報(bào)警器(內(nèi)阻很小，流過的電流超過ic時就會報(bào)警)，電阻箱(最大阻值為999.9 )，直流電源(輸出電壓為u，內(nèi)阻不計(jì))，滑動變

2、阻器r1(最大阻值為1 000 )，滑動變阻器r2(最大阻值為2 000 )，單刀雙擲開關(guān)一個，導(dǎo)線若干在室溫下對系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)節(jié)已知u約為18 v，ic約為10 ma；流過報(bào)警器的電流超過20 ma時，報(bào)警器可能損壞；該熱敏電阻的阻值隨溫度升高而減小，在60 時阻值為650.0 .(1)完成待調(diào)節(jié)的報(bào)警系統(tǒng)原理電路圖的連線(2)電路中應(yīng)選用滑動變阻器_(填“r1”或“r2”)(3)按照下列步驟調(diào)節(jié)此報(bào)警系統(tǒng)：電路接通前，需將電阻箱調(diào)到一固定的阻值，根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求，這一阻值為_；滑動變阻器的滑片應(yīng)置于_(填“a”或“b”)端附近，不能置于另一端的原因是_。將開關(guān)向_(填“c”或“d”)端閉合，緩慢移

3、動滑動變阻器的滑片，直至_(4)保持滑動變阻器滑片的位置不變，將開關(guān)向另一端閉合，報(bào)警系統(tǒng)即可正常使用【解析】(1)電路連線如答案圖【答案】(1)連線如圖所示(2)r2(3)650.0b接通電源后，流過報(bào)警器的電流會超過20 ma，報(bào)警器可能損壞c報(bào)警器開始報(bào)警3(2017江蘇卷，11)某同學(xué)通過實(shí)驗(yàn)制作一個簡易的溫控裝置，實(shí)驗(yàn)原理電路圖如圖1所示，繼電器與熱敏電阻rt、滑動變阻器r串聯(lián)接在電源e兩端，當(dāng)繼電器的電流超過15 ma時，銜鐵被吸合，加熱器停止加熱，實(shí)現(xiàn)溫控繼電器的電阻約20 ，熱敏電阻的阻值rt與溫度t的關(guān)系如下表所示t/30.040.050.060.070.080.0rt/19

4、9.5145.4108.181.862.949.1(1)提供的實(shí)驗(yàn)器材有：電源e1(3 v，內(nèi)阻不計(jì))、電源e2(6 v，內(nèi)阻不計(jì))、滑動變阻器r1(0200 )、滑動變阻器r2(0500 )、熱敏電阻rt、繼電器、電阻箱(0999.9 )、開關(guān)s、導(dǎo)線若干為使該裝置實(shí)現(xiàn)對30 80 之間任一溫度的控制，電源e應(yīng)選用_(選填“e1”或“e2”)，滑動變阻器r應(yīng)選用_(選填“r1”或“r2”)圖1圖2(2)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)電路不工作某同學(xué)為排查電路故障，用多用電表測量各接點(diǎn)間的電壓，則應(yīng)將如圖2所示的選擇開關(guān)旋至_(選填“a”“b”“c”或“d”)(3)合上開關(guān)s，用調(diào)節(jié)好的多用電表進(jìn)行排查在圖1中，若

5、只有b、c間斷路，則應(yīng)發(fā)現(xiàn)表筆接入a、b時指針_(選填“偏轉(zhuǎn)”或“不偏轉(zhuǎn)”)，接入a、c時指針_(選填“偏轉(zhuǎn)”或“不偏轉(zhuǎn)”)(4)排除故障后，欲使銜鐵在熱敏電阻為50 時被吸合，下列操作步驟的正確順序是_.(填寫各步驟前的序號)將熱敏電阻接入電路觀察到繼電器的銜鐵被吸合斷開開關(guān)，將電阻箱從電路中移除合上開關(guān)，調(diào)節(jié)滑動變阻器的阻值斷開開關(guān)，用電阻箱替換熱敏電阻，將阻值調(diào)至108.1 (3)a、b間電壓為0，指針不偏轉(zhuǎn)接入a、c時，多用電表與電源等構(gòu)成回路，指針偏轉(zhuǎn)(4)連接電路時，先用電阻箱代替熱敏電阻，調(diào)節(jié)滑動變阻器阻值，銜鐵被吸合時，調(diào)節(jié)完畢，移除電阻箱換為熱敏電阻即可，正確的順序?yàn)?【答案

6、】(1)e2r2(2)c(3)不偏轉(zhuǎn)偏轉(zhuǎn)(4)4.（2018新課標(biāo)）某實(shí)驗(yàn)小組利用如圖（a）所示的電路探究在2580范圍內(nèi)某熱敏電阻的溫度特性，所用器材有：置于溫控室（圖中虛線區(qū)域）中的熱敏電阻rt，其標(biāo)稱值（25時的阻值）為900.0 ：電源e（6 v，內(nèi)阻可忽略）：電壓表 （量程150 mv）：定值電阻r0（阻值20.0 ），滑動變阻器r1（最大阻值為1 000 ）：電阻箱r2（阻值范圍0-999.9 ）：單刀開關(guān)s1，單刀雙擲開關(guān)s2。實(shí)驗(yàn)時，先按圖（a）連接好電路，再將溫控室的溫度t升至80.0，將s2與1端接通，閉合s1，調(diào)節(jié)r1的滑片位置，使電壓表讀數(shù)為某一值u0：保持r1的滑片位

7、置不變，將r2置于最大值，將s2與2端接通，調(diào)節(jié)r2，使電壓表讀數(shù)仍為u0：斷開s1，記下此時r2的讀數(shù)，逐步降低溫控室的溫度t，得到相應(yīng)溫度下r2的阻值，直至溫度降到25.0°c，實(shí)驗(yàn)得到的r2-t數(shù)據(jù)見下表。t/25.030.040.050.060.070.080.0r2/900.0680.0500.0390.0320.0270.0240.0回答下列問題：（1）在閉合s1前，圖（a）中r1的滑片應(yīng)移動到 （填“a”或“b”）端；（2）在圖（b）的坐標(biāo)紙上補(bǔ)齊數(shù)據(jù)表中所給數(shù)據(jù)點(diǎn)，并做出r2-t曲線：（3）由圖（b）可得到rt在25-80°c范圍內(nèi)的溫度特性，當(dāng)t=44.0

8、時，可得rt= ；（4）將rt握于手心，手心溫度下r2的相應(yīng)讀數(shù)如圖（c）所示，該讀數(shù)為 ，則手心溫度為 ?！窘馕觥勘绢}主要考查研究小燈泡的伏安特性實(shí)驗(yàn)、利用伏安特性曲線計(jì)算實(shí)際功率及其相關(guān)的知識點(diǎn)，意在考查考生對小燈泡伏安特性曲線的理解和靈活運(yùn)用相關(guān)知識，解決實(shí)際問題的能力?！窘馕觥浚?）圖（a）的電路滑動變阻器采用限流接法，在閉合s1前，r1應(yīng)該調(diào)節(jié)到接入電路部分的電阻值最大，可使開關(guān)閉合時電路電流最小，防止燒壞儀器，所以應(yīng)移至b端（2）根據(jù)題目所給數(shù)據(jù)，連出曲線即可【答案】（1）b （2）如圖所示 （3）450 （4）620.0 33.0考法模擬 悟透破題之道5. (2018甘肅重點(diǎn)中學(xué)

9、協(xié)作體第一次聯(lián)考)溫度傳感器是一種將溫度變化轉(zhuǎn)換為電學(xué)物理量變化的裝置，它通過測量傳感器元件的電學(xué)物理量隨溫度的變化來實(shí)現(xiàn)溫度的測量，其核心部件是由半導(dǎo)體材料制成的熱敏電阻在某次實(shí)驗(yàn)中，為了測量熱敏電阻rt在0 到100 之間多個溫度下的阻值，一實(shí)驗(yàn)小組設(shè)計(jì)了如圖甲所示的電路其中是量程為1 ma、內(nèi)阻忽略不計(jì)的電流表，e為電源，r為滑動變阻器，r0為電阻箱，s為單刀雙擲開關(guān)圖甲其實(shí)驗(yàn)步驟如下：a調(diào)節(jié)溫度，使得rt的溫度達(dá)到t1；b將s撥向接點(diǎn)1，調(diào)節(jié)滑動變阻器r，使電流表的指針偏轉(zhuǎn)到適當(dāng)位置，記下此時電流表的讀數(shù)i1；c將s撥向接點(diǎn)2，只調(diào)節(jié)電阻箱r0，使電流表的讀數(shù)仍為i1，記下此時電阻箱的

10、讀數(shù)r1；d改變rt的溫度，重復(fù)以上步驟，即可測得該熱敏電阻rt的阻值隨溫度的變化關(guān)系(1)由以上操作過程可知，當(dāng)rt的溫度為t1時，rt_.(2)實(shí)驗(yàn)測得的一組數(shù)據(jù)如下表所示，請根據(jù)表中數(shù)據(jù)在圖乙中作出rt隨溫度t變化的圖象；t/020406080100rt/100120139161180201圖乙由圖乙可知，熱敏電阻rt的阻值隨溫度t變化的關(guān)系式為_.(3)若把該熱敏電阻與電源(電動勢e1.5 v、內(nèi)阻不計(jì))、電流表(量程為5 ma、內(nèi)阻rg 100 )、電阻箱r0串聯(lián)起來，連成如圖丙所示的電路，用該電阻作測溫探頭，把電流表的電流刻度改為相應(yīng)的溫度刻度，就得到一個簡單的“熱敏電阻測溫計(jì)”圖

11、丙電流表刻度較大處對應(yīng)的溫度刻度應(yīng)該_(選填“較大”或“較小”)；若電阻箱的阻值取r0220 ，則電流表3 ma處所對應(yīng)的溫度刻度為_.【解析】(1)將開關(guān)s由接點(diǎn)1撥到接點(diǎn)2，并使電路中的電流不變，說明電路中的總電阻不變，所【答案】(1)r1(2)如圖所示rt(100t)(3)較小806(2016河南鄭州高三二檢)為了節(jié)能環(huán)保，一些公共場所使用光控開關(guān)控制照明系統(tǒng)。光控開關(guān)可采用光敏電阻來控制，光敏電阻是阻值隨著光的照度而發(fā)生變化的元件(照度可以反映光的強(qiáng)弱，光越強(qiáng)，照度越大，照度單位為lx)。(1)某光敏電阻r在不同照度下的阻值如下表，根據(jù)表中已知數(shù)據(jù)，在如圖甲所示的坐標(biāo)系中描繪出了阻值隨

12、照度變化的曲線。由圖象可求出照度為1.0 lx時的電阻約為_ k。照度/lx0.20.40.60.81.01.2電阻/k5.83.72.82.31.8(2)如圖乙所示是街道路燈自動控制模擬電路，利用直流電源為電磁鐵供電，利用照明電源為路燈供電。為達(dá)到天亮燈熄、天暗燈亮的效果，路燈應(yīng)接在_(填“ab”或“bc”)之間，請用筆畫線代替導(dǎo)線，正確連接電路元件。(3)用多用電表“×10 ”擋，按正確步驟測量圖乙中電磁鐵線圈電阻時，指針示數(shù)如圖丙所示，則線圈的電阻為_ 。已知當(dāng)線圈中的電流大于或等于2 ma時，繼電器的街鐵將被吸合。圖中直流電源的電動勢e6 v，內(nèi)阻忽略不計(jì)，滑動變阻器有三種規(guī)

13、格可供選擇：r1(010 ，2 a)、r2(0200 ，1 a)、r3(01 750 ，0.1 a)。要求天色漸暗照度降低至1.0 lx時點(diǎn)亮路燈，滑動變阻器應(yīng)選擇_(填“r1”“r2”或“r3”)。為使天色更暗時才點(diǎn)亮路燈，應(yīng)適當(dāng)?shù)豞(填“增大”或“減小”)滑動變阻器的電阻?！窘馕觥俊敬鸢浮?1)2.0(2)ab如圖所示(3)140r3減小7利用負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻制作的熱傳感器，一般體積很小，可以用來測量很小范圍內(nèi)的溫度變化，反應(yīng)快，而且精確度高(1)如果將負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻與電源、電流表和其他元件串聯(lián)成一個電路，其他因素不變，只要熱敏電阻所處區(qū)域的溫度降低，電路中電流將變_(選填“大”或“

14、小”)(2)上述電路中，我們將電流表中的電流刻度換成相應(yīng)的溫度刻度，就能直接顯示出熱敏電阻附近的溫度如果刻度盤正中的溫度為20 (如圖甲所示)，則25 的刻度應(yīng)在20 的刻度的_(選填“左”或“右”)側(cè)(3)為了將熱敏電阻放置在某蔬菜大棚內(nèi)檢測大棚內(nèi)溫度變化，請用圖乙中的器材(可增加元器件)設(shè)計(jì)一個電路【答案】(1)小(2)右(3)見解析圖8一臺臭氧發(fā)生器p的電阻為10 k，當(dāng)供電電壓等于24 v時能正常工作，否則不產(chǎn)生臭氧現(xiàn)要用這種臭氧發(fā)生器制成自動消毒裝置，要求它在有光照時能產(chǎn)生臭氧，在黑暗時不產(chǎn)生臭氧，擬用一個光敏電阻r1對它進(jìn)行控制，r1的阻值在有光照時為100 ，黑暗時為1 000

15、、允許通過的最大電流為3 ma；電源e的電壓為36 v、內(nèi)阻不計(jì)；另有一個滑動變阻器r2，阻值為0100 、允許通過的最大電流為0.4 a；一個開關(guān)s和導(dǎo)線若干臭氧發(fā)生器p和光敏電阻r1的符號如圖所示設(shè)計(jì)一個滿足上述要求的電路圖，圖中各元件要標(biāo)上字母代號，其中滑動變阻器兩固定接線柱端分別標(biāo)上字母a、b(電路圖畫在虛線框內(nèi))【答案】見解析圖9為了節(jié)能和環(huán)保，一些公共場所使用光控開關(guān)控制照明系統(tǒng)光控開關(guān)可采用光敏電阻來控制，光敏電阻是阻值隨著光的照度而發(fā)生變化的元件(照度可以反映光的強(qiáng)弱，光越強(qiáng)照度越大，照度單位為lx)某光敏電阻ros在不同照度下的阻值如表所示：照度/lx0.20.40.60.8

16、1.01.2電阻/k754028232018(1)根據(jù)表中數(shù)據(jù)，請?jiān)趫D1給定的坐標(biāo)系中描繪出光敏電阻阻值隨照度變化的曲線，并說明光敏電阻阻值隨照度變化的特點(diǎn)圖1(2)如圖2所示，當(dāng)1、2兩端所加電壓上升至2 v時，控制開關(guān)自動啟動照明系統(tǒng)，請利用下列器材設(shè)計(jì)一個簡單電路給1、2兩端提供電壓，要求當(dāng)天色漸暗、照度降低至1.0 lx時啟動照明系統(tǒng)，在虛線框內(nèi)完成電路原理圖(不考慮控制開關(guān)對所設(shè)計(jì)電路的影響)圖2提供的器材如下：光敏電阻ros(符號，阻值見上面表格)；直流電源e(電動勢3 v，內(nèi)阻不計(jì))；定值電阻：r110 k，r220 k，r340 k(限選其中之一并在圖中標(biāo)出)；開關(guān)s及導(dǎo)線若干

17、【解析】(1)根據(jù)表中的數(shù)據(jù)，在坐標(biāo)系中描點(diǎn)連線，得到如圖所示的變化曲線【答案】見解析10傳感器是把非電學(xué)量(如速度、溫度、壓力等)的變化轉(zhuǎn)換成電學(xué)量的變化的一種元件，在自動控制中有著相當(dāng)廣泛的應(yīng)用有一種測量人的體重的電子秤，其測量部分的原理圖如圖中的虛線框所示，它主要由壓力傳感器r(電阻值會隨所受壓力大小發(fā)生變化的可變電阻)和顯示體重大小的儀表(實(shí)質(zhì)是理想電流表)組成壓力傳感器表面能承受的最大壓強(qiáng)為1×107 pa，且已知壓力傳感器r的電阻與所受壓力的關(guān)系如表所示設(shè)踏板和壓桿的質(zhì)量可以忽略不計(jì)，接通電源后，壓力傳感器兩端的電壓恒為4.8 v，取g10 m/s2.請作答：壓力f/n0

18、2505007501 0001 2501 500電阻r/300270240210180150120(1)該秤零點(diǎn)(即踏板空載時)的刻度線應(yīng)標(biāo)在電流表刻度盤_a處(2)如果某人站在該秤踏板上，電流表刻度盤的示數(shù)為20 ma，這個人的質(zhì)量是_kg.【答案】(1)1.6×102(2)5011如圖所示裝置可以用來測量硬彈簧(即勁度系數(shù)較大的彈簧)的勁度系數(shù)k.電源的電動勢為e，內(nèi)阻可忽略不計(jì)；滑動變阻器全長為l，重力加速度為g.為理想電壓表當(dāng)木板上沒有放重物時，滑動變阻器的觸頭位于圖中a點(diǎn)，此時電壓表示數(shù)為零在木板上放置質(zhì)量為m的重物，滑動變阻器的觸頭隨木板一起下移由電壓表的示數(shù)u及其他給定

19、條件，可計(jì)算出彈簧的勁度系數(shù)k.(1)寫出m、u與k之間所滿足的關(guān)系式：_.(2)已知e1.50 v，l12.0 cm，g取9.80 m/s2.測量結(jié)果如下表：m/kg1.001.503.004.506.007.50u/v0.1080.1540.2900.4460.6080.740在下圖中給出的坐標(biāo)紙上利用表中數(shù)據(jù)描出m­u直線m­u直線的斜率為_kg/v(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)彈簧的勁度系數(shù)k_n/m(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)【解析】(1)設(shè)放置質(zhì)量為m的物體時彈簧的壓縮量為x，則有mgkx，又ue解得mu.(2)用描點(diǎn)法作圖，作出的圖象如圖所示1.23×1031

20、2.某些固體材料受到外力后除了產(chǎn)生形變，其電阻率也要發(fā)生變化，這種由于外力的作用而使材料電阻率發(fā)生變化的現(xiàn)象稱為“壓阻效應(yīng)”現(xiàn)用如圖所示的電路研究某長薄板電阻rx的壓阻效應(yīng)，已知rx的阻值變化范圍為幾歐到幾十歐，實(shí)驗(yàn)室中有下列器材：a電源e(3 v，內(nèi)阻約為1 )b電流表a1(00.6 a，內(nèi)阻r15 )c電流表a2(00.6 a，內(nèi)阻r21 )d開關(guān)s，定值電阻r05 (1)為了比較準(zhǔn)確地測量電阻rx的阻值，請完成虛線框內(nèi)電路圖的設(shè)計(jì)(2)在電阻rx上加一個豎直向下的力f(設(shè)豎直向下為正方向)，閉合開關(guān)s，記下電表讀數(shù)，a1的讀數(shù)為i1，a2的讀數(shù)為i2，得rx_.(用字母表示)(3)改變力

21、的大小，得到不同的rx值，然后讓力反向從下向上擠壓電阻，并改變力的大小，得到不同的rx值最后繪成的圖象如圖所示，除觀察到電阻rx的阻值隨壓力f的增大而均勻減小外，還可以得到的結(jié)論是_.當(dāng)f豎直向下時，可得fx與所受壓力f的數(shù)值關(guān)系是rx_.【解析】(1)利用伏安法測量電阻阻值，但所給器材缺少電壓表，可以用內(nèi)阻已知的電流表a1代替，另一個電流表a2測量電流如圖所示(2)電阻兩端電壓為uxi1r1，流經(jīng)的電流為ixi2i1，電阻rx.【答案】(1)見解析圖(2)(3)壓力反向，阻值不變172f13物理興趣小組的同學(xué)要探究一質(zhì)地均勻的圓柱形熱敏電阻的電阻率隨溫度變化的規(guī)律(1)利用以下實(shí)驗(yàn)器材設(shè)計(jì)實(shí)

22、驗(yàn)研究熱敏電阻的阻值隨溫度變化的規(guī)律：a熱敏電阻(常溫下約300 )b溫度計(jì)c電流表a1(60 ma，約10 )d電流表a2(3 a，約0.1 )e電壓表v(6 v，約15 k)f滑動變阻器r1(500 ，0.5 a)g滑動變阻器r2(5 ，2 a)h蓄電池(9 v，0.05 )i開關(guān)一個，導(dǎo)線若干要求通過熱敏電阻的電流從零開始增大，電流表應(yīng)選擇_，滑動變阻器應(yīng)選擇_(填器材前的字母標(biāo)號)請你將圖1中的實(shí)驗(yàn)器材連接成測量電路圖1(2)實(shí)驗(yàn)的主要步驟：a在燒杯中加入適量冷水和冰塊，形成冰水混合物，正確連接電路，閉合開關(guān)，記錄電流表、電壓表的示數(shù)和溫度計(jì)的示數(shù)，斷開開關(guān)；b在燒杯中添加少量熱水，閉合開關(guān)，記錄電流表、電壓表示數(shù)和溫度計(jì)的示數(shù)，斷開開關(guān)；c重復(fù)b的操作若干次，測得多組數(shù)據(jù)若某次測量中，溫度計(jì)的示數(shù)為t，電流表、電壓表的示數(shù)分別為i、u，則溫度為t時熱敏電阻的阻值為_若他們得到的熱敏電阻的阻值隨溫度變化的圖象如圖2所示，則熱敏電阻的阻值隨溫度變化的函數(shù)關(guān)系為r_圖2【答案】(1)cg如圖所示(2)r0t14某課外實(shí)驗(yàn)小組欲利用