高三高考.專題復習11-傳感器的簡單應用

1、傳感器的含義傳感器的含義傳感器的簡單應用傳感器的簡單應用 例例1電子秤電子秤熱電傳感器熱電傳感器, 例例2 例例3溫度傳感器的應用溫度傳感器的應用 例例5 例例6光電傳感器光電傳感器 練習練習 例例7磁電傳感器磁電傳感器霍爾元件的應用霍爾元件的應用 例例9 例例1007年江蘇省揚州市一模年江蘇省揚州市一模11 2007年高考廣東卷年高考廣東卷8江蘇省啟東市江蘇省啟東市07屆第一學期期中測試屆第一學期期中測試707年揚州市期末調研測試年揚州市期末調研測試907年年1月廣東省汕尾市調研測試月廣東省汕尾市調研測試1507年揚州市期末調研測試年揚州市期末調研測試12(2)07年廣東普寧市華僑中學三模卷

2、年廣東普寧市華僑中學三模卷1806年江蘇連云港市最后模擬考試年江蘇連云港市最后模擬考試15南京市南京市07屆二模試卷屆二模試卷18一、傳感器的含義一、傳感器的含義傳感器是指這樣一類元件：它能夠感受諸如位移、速傳感器是指這樣一類元件：它能夠感受諸如位移、速度、力、溫度、濕度、流量、聲強、溫度、光、聲、度、力、溫度、濕度、流量、聲強、溫度、光、聲、化學成分等等非電學量，并能把它們按照一定的規(guī)律化學成分等等非電學量，并能把它們按照一定的規(guī)律轉換為電壓、電流等電學量，或轉換為電路的通斷。轉換為電壓、電流等電學量，或轉換為電路的通斷。把非電學量轉換為電學量以后，就可以很方便地進行把非電學量轉換為電學量以

3、后，就可以很方便地進行測量、傳輸、處理和自動控制了。測量、傳輸、處理和自動控制了。傳感器傳感器一般由敏感元件、轉換器件、轉換電路三個部分一般由敏感元件、轉換器件、轉換電路三個部分組成，通過敏感元件獲取外界信息并轉換成電信號，通組成，通過敏感元件獲取外界信息并轉換成電信號，通過輸出部分輸出，然后經控制器分析處理。過輸出部分輸出，然后經控制器分析處理。非電物理量非電物理量敏感元件敏感元件轉換器件轉換器件轉換電路轉換電路電學量電學量 二、傳感器的分類二、傳感器的分類1.力電傳感器力電傳感器 2.熱電傳感器熱電傳感器3.光電傳感器光電傳感器 4.聲電傳感器聲電傳感器5.電容式傳感器電容式傳感器 6.

4、磁電傳感器磁電傳感器7.超聲波傳感器超聲波傳感器 8.氣敏傳感器等氣敏傳感器等三、傳感器的簡單應用三、傳感器的簡單應用1、力電傳感器、力電傳感器力電傳感器主要是利用敏感元件和變阻器把力學信號力電傳感器主要是利用敏感元件和變阻器把力學信號（位移、速度、加速度等）轉化為電學信號（電壓、（位移、速度、加速度等）轉化為電學信號（電壓、電流等）的儀器。力電傳感器廣泛地應用于社會生產電流等）的儀器。力電傳感器廣泛地應用于社會生產、現代科技中，如安裝在導彈、飛機、潛艇和宇宙飛、現代科技中，如安裝在導彈、飛機、潛艇和宇宙飛船上的慣性導航系統及船上的慣性導航系統及ABS防抱死制動系統等。防抱死制動系統等。例例1

5、、電子秤、電子秤 如圖所示為某種電子秤的原理示意圖，如圖所示為某種電子秤的原理示意圖，AB為一為一均勻的滑線電阻均勻的滑線電阻, 阻值為阻值為R，長度為，長度為L，兩邊分別有，兩邊分別有P1、P2兩個滑動頭，兩個滑動頭，P1可在豎直絕緣光滑的固定桿可在豎直絕緣光滑的固定桿MN上保上保持水平狀態(tài)而上下自由滑動，彈簧處于原長時，持水平狀態(tài)而上下自由滑動，彈簧處于原長時，P1剛好剛好指著指著A端，端，P1與托盤固定相連，若與托盤固定相連，若P1、P2間出現電壓時，間出現電壓時，該電壓經過放大，通過信號轉換后在顯示屏上將顯示物該電壓經過放大，通過信號轉換后在顯示屏上將顯示物體重力的大小已知彈簧的勁度系

6、數為體重力的大小已知彈簧的勁度系數為k，托盤自身質，托盤自身質量為量為m0，電源電動勢為，電源電動勢為E，內阻不計，當地的重力加速，內阻不計，當地的重力加速度為度為g。求：。求：（1）托盤上未放物體時，）托盤上未放物體時，在托盤自身重力作用下，在托盤自身重力作用下，P1離離A的距離的距離xl（2）托盤上放有質量為）托盤上放有質量為m的物體時的物體時, P1離離A的距離的距離x2物體物體放大器放大器顯示屏顯示屏信號轉換器信號轉換器P1P2ABRMNUO托盤托盤E（3）在托盤上未放物體時通常先核準零點）在托盤上未放物體時通常先核準零點, ,其方其方法是：調節(jié)法是：調節(jié)P2，使，使P2離離A的距離也

7、為的距離也為xl，從而使，從而使P1、P2間的電壓為零校準零點后，將物體間的電壓為零校準零點后，將物體m放在托盤放在托盤上，試推導出物體質量上，試推導出物體質量m與與P1、P2間的電壓間的電壓U之間之間的函數關系式的函數關系式 分析：托盤的移動帶動分析：托盤的移動帶動P1移動，使移動，使P1、P2間出現間出現電勢差，電勢差的大小反映了托盤向下移動距離電勢差，電勢差的大小反映了托盤向下移動距離的大小，由于的大小，由于R為均勻的滑線電阻，則其阻值與長為均勻的滑線電阻，則其阻值與長度成正比度成正比物體物體放大器放大器顯示屏顯示屏信號轉換器信號轉換器P1P2ABRMNUO托盤托盤E解解:(1)由力的平

8、衡知識知：由力的平衡知識知：10kxgm 解得解得kgmx01 (2)放上重物重新平衡后，放上重物重新平衡后，20kxg)mm( 解得解得kg)mm(x 02(3)由歐姆定律知由歐姆定律知 E=IR U=IRx由由LxRRx 其中其中x為為P1、P2間的距離，間的距離，Rx為為P1、P2間的電阻，間的電阻，則則kmgxxx 12聯立解得聯立解得UgEkLm 題目題目2、熱電傳感器、熱電傳感器熱電傳感器是利用熱敏電阻的阻值會隨溫度的升高減熱電傳感器是利用熱敏電阻的阻值會隨溫度的升高減?。ㄅc金屬熱電阻的特性相反）的原理制成的?。ㄅc金屬熱電阻的特性相反）的原理制成的, 它能它能用把溫度這個熱學量轉換

9、為電壓這個電學量。如各種用把溫度這個熱學量轉換為電壓這個電學量。如各種家用電器家用電器(空調、冰箱、熱水器、飲水機等空調、冰箱、熱水器、飲水機等)的溫度控的溫度控制、火警報警器、恒溫箱等。制、火警報警器、恒溫箱等。 例例2、 如圖所示，將多用表的選擇開關置于如圖所示，將多用表的選擇開關置于“歐姆歐姆”擋擋，再將電表的兩支表筆與負溫度系數的熱敏電阻，再將電表的兩支表筆與負溫度系數的熱敏電阻Rt （負溫度系數的熱敏電阻是指阻值隨溫度的升高而減小負溫度系數的熱敏電阻是指阻值隨溫度的升高而減小的熱敏電阻）的兩端相連，這時表針恰好指在刻度盤的熱敏電阻）的兩端相連，這時表針恰好指在刻度盤的正中間若往的正中

10、間若往Rt上擦一些酒精，表針將向上擦一些酒精，表針將向_（填填“左左”或或“右右”）移動；若用吹風機將熱風吹向電）移動；若用吹風機將熱風吹向電阻，表針將向阻，表針將向_（填（填“左左”或或“右右”）移動。）移動。Rt歐姆表歐姆表分析：分析： 若往若往Rt上擦一些酒精，由于酒精蒸發(fā)吸熱，熱敏上擦一些酒精，由于酒精蒸發(fā)吸熱，熱敏電阻電阻Rt 溫度降低，電阻值增大，所以電流減少，指針溫度降低，電阻值增大，所以電流減少，指針應向左偏；用吹風機將熱風吹向電阻，電阻應向左偏；用吹風機將熱風吹向電阻，電阻Rt 溫度升溫度升高，電阻值減小，電流增大，指針向右偏高，電阻值減小，電流增大，指針向右偏左左右右注意：

11、歐姆表的表盤刻度最右側為注意：歐姆表的表盤刻度最右側為 0，最左側為最大值最左側為最大值例例3、 如圖所示，如圖所示，R1為定值電阻，為定值電阻，R2為負溫度系數的熱為負溫度系數的熱敏電阻（負溫度系數熱敏電阻是指阻值隨溫度的升高而敏電阻（負溫度系數熱敏電阻是指阻值隨溫度的升高而減小的熱敏電阻），減小的熱敏電阻），L為小燈泡，當溫度降低時為小燈泡，當溫度降低時 （ ）AR 1兩端的電壓增大兩端的電壓增大 B電流表的示數增大電流表的示數增大C小燈泡的亮度變強小燈泡的亮度變強 D小燈泡的亮度變弱小燈泡的亮度變弱AR1R2E rL分析：分析：R2與燈與燈L并聯后與并聯后與R1串聯，與電源構成閉合電串聯

12、，與電源構成閉合電路，當熱敏電阻溫度降低時，電阻路，當熱敏電阻溫度降低時，電阻R2增大，外電路電增大，外電路電阻增大，電流表讀數減小，故阻增大，電流表讀數減小，故 C正確，其余各項均錯正確，其余各項均錯.或按或按“串反并同串反并同”的規(guī)律的規(guī)律, 電阻電阻R2增大增大,則電流表讀數減小則電流表讀數減小, R1兩端電壓減小兩端電壓減小,燈燈 L電壓增大電壓增大, 燈泡亮度變強燈泡亮度變強, C正確正確C例例4、家用電熱滅蚊器中電熱部分的主要部件是、家用電熱滅蚊器中電熱部分的主要部件是PTC元件，元件，PTC元件是由酞酸鋇等半導體材料制成的電阻元件是由酞酸鋇等半導體材料制成的電阻器，其電阻率與溫度

13、的關系如圖所示，由于這種特性，器，其電阻率與溫度的關系如圖所示，由于這種特性，PTC元件具有發(fā)熱、控溫兩重功能，對此以下說法中元件具有發(fā)熱、控溫兩重功能，對此以下說法中正確的是（正確的是（ ）A通電后其功率先增大后減小通電后其功率先增大后減小B通電后其功率先減小后增大通電后其功率先減小后增大C當其產生的熱量與散發(fā)的熱量相當其產生的熱量與散發(fā)的熱量相等時，溫度保持在等時，溫度保持在t1至至t2的某一值不變的某一值不變D當其產生的熱量與散發(fā)的熱量相當其產生的熱量與散發(fā)的熱量相等時，溫度保持在等時，溫度保持在t1或或t2不變不變3、溫度傳感器的應用、溫度傳感器的應用溫度傳感器是將溫度這個熱學量轉化為

14、電流這個電學量的溫度傳感器是將溫度這個熱學量轉化為電流這個電學量的A C0/mt/oCt1t2解析：解析： 根據根據PTC元件的電阻率隨溫度變化的曲線，可元件的電阻率隨溫度變化的曲線，可知在常溫下，它的電阻是相當小的，通入電流以后，知在常溫下，它的電阻是相當小的，通入電流以后，隨著溫度的升高，其電阻率先變小后增大，那么它的隨著溫度的升高，其電阻率先變小后增大，那么它的功率先變大，后變小，溫度保持在在功率先變大，后變小，溫度保持在在t1至至t2的某一值的某一值不變，這時候電路處于穩(wěn)定狀態(tài)，不變，這時候電路處于穩(wěn)定狀態(tài)，如果溫度再升高，電阻率變大，導致電流變小，溫度如果溫度再升高，電阻率變大，導致

15、電流變小，溫度就會降下來；就會降下來；如果溫度降低，電阻率減小，導致電流變大，溫度就如果溫度降低，電阻率減小，導致電流變大，溫度就會升上去，會升上去，所以本題正確答案為所以本題正確答案為A、C。例例5、 一般的電熨斗用合金絲作發(fā)熱元件，合金絲電阻一般的電熨斗用合金絲作發(fā)熱元件，合金絲電阻隨溫度隨溫度t變化的關系如圖中實線變化的關系如圖中實線所示由于環(huán)境溫度所示由于環(huán)境溫度以及熨燙的衣物厚度、干濕等情況不同，熨斗的散熱功以及熨燙的衣物厚度、干濕等情況不同，熨斗的散熱功率不同，因而熨斗的溫度可能會在較大范圍內波動，易率不同，因而熨斗的溫度可能會在較大范圍內波動，易損壞衣物有一種用主要成分為損壞衣物

16、有一種用主要成分為BaTiO3被稱為被稱為“PTC”的特殊材料作發(fā)熱元件的電熨斗，具有升溫快、能自動的特殊材料作發(fā)熱元件的電熨斗，具有升溫快、能自動控制溫度的特點控制溫度的特點PTC材料的電阻隨溫度變化的關系如材料的電阻隨溫度變化的關系如圖中實線圖中實線所示試根據圖線分析：所示試根據圖線分析：（1）為什么原處于冷態(tài)的）為什么原處于冷態(tài)的PTC熨熨斗剛通電時比普遍電熨斗升溫快？斗剛通電時比普遍電熨斗升溫快？（2）通電一段時間后電熨斗溫度）通電一段時間后電熨斗溫度t自動地穩(wěn)定在自動地穩(wěn)定在T t T 范圍之內（填范圍之內（填T下標數字）下標數字）T1T2T3T4T5T6T7T8T0tR答：冷態(tài)時答

17、：冷態(tài)時PTC電阻很小電阻很小,電功率很大電功率很大,所以升溫很快所以升溫很快67如圖所示是電飯煲的電路圖，如圖所示是電飯煲的電路圖，S1是一個控溫開關，手是一個控溫開關，手動閉合后，當此開關溫度達到居里點（動閉合后，當此開關溫度達到居里點（103）時，會）時，會自動斷開。自動斷開。S2是一個自動控溫開關，當溫度低于是一個自動控溫開關，當溫度低于70時會自動閉合；溫度高于時會自動閉合；溫度高于80時，會自動斷開。紅燈時，會自動斷開。紅燈是加熱時的指示燈，黃燈是保溫時的指示燈。分流電是加熱時的指示燈，黃燈是保溫時的指示燈。分流電阻阻R1R2500，計算加熱電阻絲，計算加熱電阻絲R350，兩燈電，

18、兩燈電阻不計。阻不計。（1）計算加熱和保溫兩種狀態(tài)下，）計算加熱和保溫兩種狀態(tài)下，電飯煲消耗的電功率之比。電飯煲消耗的電功率之比。（2）簡要回答，如果不閉合開關）簡要回答，如果不閉合開關S1，能將飯煮熟嗎？，能將飯煮熟嗎？ 電飯鍋中的溫度傳感器主要元件是感溫鐵氧體電飯鍋中的溫度傳感器主要元件是感溫鐵氧體,它它的特點是：常溫下具有鐵磁性的特點是：常溫下具有鐵磁性,能夠被磁鐵吸引能夠被磁鐵吸引,但是上但是上升到約升到約103時時,就失去了磁性就失去了磁性,不能被磁體吸引了不能被磁體吸引了. 這個這個溫度在物理學中稱為該材料的溫度在物理學中稱為該材料的“居里溫度居里溫度”或或“居里居里點點”。例例6

19、、S1S2R3R1R2黃燈黃燈紅燈紅燈電源電源220V解：解：（1）加熱時電飯煲消耗的電功率）加熱時電飯煲消耗的電功率并并RUP21 保溫時電飯煲消耗的電功率為保溫時電飯煲消耗的電功率為并并RRUP 122 1150050500505003232RRRRR并并從而有從而有1121150011500500121 /RRRPP并并并并（2）如果不閉合開關）如果不閉合開關S1，開始，開始S2總是閉合的，總是閉合的，R1被短被短路，功率為路，功率為P1，當溫度上升到，當溫度上升到80時，時， S2自動斷開，自動斷開，功率降為功率降為P2，溫度降低到，溫度降低到70 ，S2自動閉合。溫度只自動閉合。溫度

20、只能在能在7080之間變化，不能把水燒開，不能煮熟之間變化，不能把水燒開，不能煮熟飯。飯。 4、光電傳感器、光電傳感器光電傳感器中的主要部件是光敏電阻或光電管。光電傳感器中的主要部件是光敏電阻或光電管。光敏電阻：光敏電阻的材料是一種半導體，無光照時光敏電阻：光敏電阻的材料是一種半導體，無光照時，載流子極少，導電性能不好；隨著光照的增強，載，載流子極少，導電性能不好；隨著光照的增強，載流子增多，導電性能變好，光敏電阻的阻值隨光照強流子增多，導電性能變好，光敏電阻的阻值隨光照強度的增大而減小的。光敏電阻能夠把光強度這個光學度的增大而減小的。光敏電阻能夠把光強度這個光學量轉換為電阻這個電學量。它就象

21、人的眼睛，可以看量轉換為電阻這個電學量。它就象人的眼睛，可以看到光線的強弱。到光線的強弱。自動沖水機、路燈的控制、鼠標器、光電計數器、煙自動沖水機、路燈的控制、鼠標器、光電計數器、煙霧報警器等都是利用了光電傳感器的原理。霧報警器等都是利用了光電傳感器的原理。練習、練習、 如圖所示如圖所示,將多用電表的選擇開關置于歐姆檔，將多用電表的選擇開關置于歐姆檔，再將電表的兩支表筆分別與光敏電阻再將電表的兩支表筆分別與光敏電阻Rt的兩端相連，的兩端相連，這時表針恰好指在刻度盤的正中間若用不透光的黑這時表針恰好指在刻度盤的正中間若用不透光的黑紙將紙將Rt包裹起來，表針將向包裹起來，表針將向_（填（填“左左”

22、或或“右右”）轉動；若用手電筒光照射）轉動；若用手電筒光照射Rt，表針將向，表針將向_（填填“左左”或或“右右”）轉動。）轉動。Rt歐姆表歐姆表分析：分析： 光敏電阻受光照越強，電阻越小，電流越大光敏電阻受光照越強，電阻越小，電流越大 ,所以將所以將Rt包裹起來電阻增大，電流減小，指針向左包裹起來電阻增大，電流減小，指針向左偏，反之向右偏偏，反之向右偏左左右右例例7、 如圖所示，如圖所示，R1、R2為定值電阻，為定值電阻，L為小燈泡，為小燈泡，R3為光敏電阻，當照射光強度增大時（為光敏電阻，當照射光強度增大時（ ）A電壓表的示數增大電壓表的示數增大 BR2中電流減小中電流減小C小燈泡的功率增大

23、小燈泡的功率增大 D電路的路端電壓增大電路的路端電壓增大R1R3E rR2LV分析：分析： 當光強度增大時，當光強度增大時，R3阻值減小，阻值減小，按按“串反并同串反并同”的規(guī)律的規(guī)律, 跟跟R3串聯的串聯的R1兩端電壓增大兩端電壓增大, 即電壓表的示數增大即電壓表的示數增大, A項正確；項正確；跟跟R3串聯的小燈泡串聯的小燈泡L的電流增大的電流增大, 則小燈泡的功率增大則小燈泡的功率增大, C正確正確 ;跟跟R3并聯的并聯的R2兩端電壓、電流均減小，兩端電壓、電流均減小， B項正確。項正確。A B C5、磁電傳感器、磁電傳感器霍爾元件的應用霍爾元件的應用霍爾元件的應用霍爾元件的應用霍爾元件是

24、將電磁感應這個磁學量轉霍爾元件是將電磁感應這個磁學量轉化為電壓這個電學量的元件化為電壓這個電學量的元件例例8、有一個未知的勻強磁場，用如下方法測其磁感應有一個未知的勻強磁場，用如下方法測其磁感應強度，如圖所示，把一個橫截面是矩形的銅片放在磁強度，如圖所示，把一個橫截面是矩形的銅片放在磁場中，使它的上、下兩個表面與磁場平行，前、后兩場中，使它的上、下兩個表面與磁場平行，前、后兩個表面與磁場垂直當通入從左向右的電流個表面與磁場垂直當通入從左向右的電流 I 時，連時，連接在上、下兩個表面上的電壓表示數為接在上、下兩個表面上的電壓表示數為U已知銅片中已知銅片中單位體積內自由電子數為單位體積內自由電子數

25、為n，電子質量，電子質量m，帶電量為，帶電量為e，銅片厚度（前后兩個表面厚度）為銅片厚度（前后兩個表面厚度）為d，高度（上、下兩，高度（上、下兩個表面的距離）為個表面的距離）為h，求磁場的磁感應強度，求磁場的磁感應強度BhIBAdV解：解：達到動態(tài)平衡時有達到動態(tài)平衡時有qvB=qE=qU/hB=U/vh I=nevS=nevhd vh=I/ned B=Udne/I例例9、 電磁流量計廣泛應用于測量可導電流體電磁流量計廣泛應用于測量可導電流體(如污水如污水)在管中的流量（在單位時間內通過管內橫截面的流體在管中的流量（在單位時間內通過管內橫截面的流體的體積）。為了簡化，假設流量計是如圖所示的橫截

26、的體積）。為了簡化，假設流量計是如圖所示的橫截面為長方形的一段管道，其中空部分的長、寬、高分面為長方形的一段管道，其中空部分的長、寬、高分別為圖中的別為圖中的a、b、c，流量計的兩端與輸送液體的管道，流量計的兩端與輸送液體的管道相連接（圖中虛線）。圖中流量計的上下兩面是金屬相連接（圖中虛線）。圖中流量計的上下兩面是金屬材料，前后兩面是絕緣材料，現于流量計所在處加磁材料，前后兩面是絕緣材料，現于流量計所在處加磁感應強度為感應強度為B的勻強磁場，磁場方向垂直于前后兩面。的勻強磁場，磁場方向垂直于前后兩面。當導電液體穩(wěn)定地流經流量計時，在管外將流量計上當導電液體穩(wěn)定地流經流量計時，在管外將流量計上、

27、下兩表面分別與一串接了電阻、下兩表面分別與一串接了電阻R的電流表的兩端連接的電流表的兩端連接，I表示測得的電流值。已知流體的電阻率為表示測得的電流值。已知流體的電阻率為，不計，不計電流表的內阻，則可求得流量為電流表的內阻，則可求得流量為 ( )acbR(BI )cbaR(BI )bacR(BI )abcR(BI CABDbcaA解：解：bcaR設液體中離子的帶電量為設液體中離子的帶電量為q，達到動態(tài)平衡時有達到動態(tài)平衡時有cUqqvB BcUv 內阻內阻abcr 由歐姆定律由歐姆定律)abcR(I)rR(IU 流量為流量為)acbR(IvbctVQ A正確正確 霍爾效應可解釋如下：外部磁場的洛

28、侖茲力使運動的電霍爾效應可解釋如下：外部磁場的洛侖茲力使運動的電子聚集在導體板的一側，在導體板的另一側會出現多余子聚集在導體板的一側，在導體板的另一側會出現多余的正電荷，從而形成橫向電場對電子施加與洛侖茲力方的正電荷，從而形成橫向電場對電子施加與洛侖茲力方向相反的靜電力。當靜電子與洛侖茲力達到平衡時，導向相反的靜電力。當靜電子與洛侖茲力達到平衡時，導體上下兩側之間就會形成穩(wěn)定的電勢差。體上下兩側之間就會形成穩(wěn)定的電勢差。 如圖所示，厚度為如圖所示，厚度為h、寬度為、寬度為d 的導體板放在垂的導體板放在垂直于它的磁感應強度為直于它的磁感應強度為B的勻強磁場中。當電流通過導的勻強磁場中。當電流通過

29、導體板時，在導體板的上側面體板時，在導體板的上側面A和下側面和下側面A之間會產生電之間會產生電勢差，這種現象稱為霍爾效應。實驗表明，當磁場不勢差，這種現象稱為霍爾效應。實驗表明，當磁場不太強時，電勢差太強時，電勢差U、電流、電流 I 和和 B 的關系為的關系為 U=KIB/d 式中的比例系數式中的比例系數K稱為霍爾系數。稱為霍爾系數。AhdIBA例例10、設電流設電流I是由電子的定向流動形成是由電子的定向流動形成的，電子的平均定向速度為的，電子的平均定向速度為v，電，電量為量為e?；卮鹣铝袉栴}：?；卮鹣铝袉栴}：2頁頁題目題目3頁頁4頁頁末頁末頁 （1）達到穩(wěn)定狀態(tài)時，導體板上側面）達到穩(wěn)定狀態(tài)

30、時，導體板上側面A的電勢的電勢_下側面下側面A的電勢（填高于、低于或等于）。的電勢（填高于、低于或等于）。（2）電子所受洛侖茲力的大小為）電子所受洛侖茲力的大小為_。（3）當導體板上下兩側之間的電勢差為）當導體板上下兩側之間的電勢差為U時，電子所時，電子所受靜電力的大小為受靜電力的大小為_。（4）由靜電力和洛侖茲力平衡的條件，證明霍爾系數）由靜電力和洛侖茲力平衡的條件，證明霍爾系數， 其中其中n代表導體板單位體積中電子的個數。代表導體板單位體積中電子的個數。neK1 2頁頁題目題目3頁頁4頁頁末頁末頁解析：解析： （1）首先分析電流通過導體板時的微觀物理過）首先分析電流通過導體板時的微觀物理過

31、程。由于導體板放在垂直于它的磁感應強度為程。由于導體板放在垂直于它的磁感應強度為B的勻強的勻強磁場中，電流是電子的定向運動形成的，電流方向從磁場中，電流是電子的定向運動形成的，電流方向從左到右，電子運動的方向從右到左。根據左手定則可左到右，電子運動的方向從右到左。根據左手定則可判斷電子受到的洛侖茲力的方向向上，電子向判斷電子受到的洛侖茲力的方向向上，電子向A板聚集板聚集， A板出現多余的正電荷，所以板出現多余的正電荷，所以A板電勢低于板電勢低于A板板電勢，應填電勢，應填“低于低于”。hAAIev（2）電子所受洛侖茲力的大小為）電子所受洛侖茲力的大小為evBf （3）橫向電場可認為是勻強電場，電

32、場強度）橫向電場可認為是勻強電場，電場強度 ，hUE 電子所受電場力的大小為電子所受電場力的大小為hUeeEF 2頁頁題目題目3頁頁4頁頁末頁末頁（3）上、下兩側面可以看成是平行的，其間的電場）上、下兩側面可以看成是平行的，其間的電場認為是勻強電場，由勻強電場知其場強認為是勻強電場，由勻強電場知其場強 E=U/h所以電子所受靜電力所以電子所受靜電力 F電電= Ee = e U/h又因電子達到穩(wěn)定，電場力與洛侖茲力平衡，又因電子達到穩(wěn)定，電場力與洛侖茲力平衡，即即 F電電=Bev （4）因電子穩(wěn)定，電場力與洛侖茲力平衡，）因電子穩(wěn)定，電場力與洛侖茲力平衡， 即即 e U/h =Bev得得U=hv

33、B，且通過導體的電流強度，且通過導體的電流強度 I=nevdh將將U及及I的表達式代入的表達式代入U=KI B/d ，得，得K=1/ne點評：點評：該題是帶電粒子在復合場中的運動，但原該題是帶電粒子在復合場中的運動，但原先只有磁場，電場是在通電后自行形成的，在分析先只有磁場，電場是在通電后自行形成的，在分析其他問題時，要注意這類情況的出現。其他問題時，要注意這類情況的出現。聯系宏觀量聯系宏觀量I和微觀量的電流表達式和微觀量的電流表達式 是一個很有是一個很有用的公式。用的公式。 2頁頁題目題目3頁頁4頁頁末頁末頁11某位移傳感器的工作原理如圖甲所示，物體某位移傳感器的工作原理如圖甲所示，物體M在

34、導在導軌上平移時，帶動滑動變阻器的金屬桿軌上平移時，帶動滑動變阻器的金屬桿 P，通過理想電，通過理想電壓表顯示的數據來反映物體的位移壓表顯示的數據來反映物體的位移x。設電源電動勢為。設電源電動勢為E，內阻不計，滑動變阻器的長度為內阻不計，滑動變阻器的長度為L，物體，物體M以以O點為平衡點為平衡位置做簡諧運動位置做簡諧運動(取向右為正方向取向右為正方向)，振幅為，振幅為L/2， 物體物體經過經過O點時點時P恰好位于滑動變阻器的中點。若電壓表的恰好位于滑動變阻器的中點。若電壓表的示數示數U隨時間隨時間t的變化關系如圖乙所的變化關系如圖乙所示，則下列說法中正確的是（示，則下列說法中正確的是（ ）A在

35、在t1時刻時刻M具有正方向最大速度具有正方向最大速度B在在t2時刻時刻M的速度為零的速度為零C在在t1時刻到時刻到t2時刻時間內，時刻時間內， M的加速度先減小后增大的加速度先減小后增大D在在t1時刻到時刻到t2時刻時間內，時刻時間內， M的加速度先增大后減小的加速度先增大后減小 07年江蘇省揚州市一模年江蘇省揚州市一模110tt1E/2Et2U圖乙圖乙-xOxM圖甲圖甲PVA D2007年高考廣東卷年高考廣東卷88壓敏電阻的阻值隨所受壓力的增大而減小，有位壓敏電阻的阻值隨所受壓力的增大而減小，有位同學利用壓敏電阻設計了判斷小車運動狀態(tài)的裝置，同學利用壓敏電阻設計了判斷小車運動狀態(tài)的裝置，其工

36、作原理如圖其工作原理如圖6（a）所示，將壓敏電阻和一塊擋）所示，將壓敏電阻和一塊擋板固定在絕緣小車上，中間放置一個絕緣重球。小板固定在絕緣小車上，中間放置一個絕緣重球。小車向右做直線運動過程中，電流表示數如圖車向右做直線運動過程中，電流表示數如圖6（b）所示，下列判斷正確的是所示，下列判斷正確的是 ( )A從從 t1 到到 t2 時間內，小車做勻速直線運動時間內，小車做勻速直線運動B從從 t1 到到 t2 時間內，小車做勻加速直線運動時間內，小車做勻加速直線運動C從從 t2 到到 t3 時間內，小車做勻速直線運動時間內，小車做勻速直線運動D從從 t2 到到 t3 時間內，小車做勻加速直線運動時

37、間內，小車做勻加速直線運動 It30（b）tt1t2圖圖6A壓敏電阻壓敏電阻RE（a）vD江蘇省啟東市江蘇省啟東市07屆第一學期期中測試屆第一學期期中測試77利用傳感器和計算機可以測量快速變化的力，如利用傳感器和計算機可以測量快速變化的力，如圖是用這種方法獲得彈性繩中拉力圖是用這種方法獲得彈性繩中拉力F隨時間隨時間t 變化的圖變化的圖線。實驗時線。實驗時,把小球舉高到繩子的懸點把小球舉高到繩子的懸點O處，然后讓其處，然后讓其自由下落自由下落,根據圖線所提供的信息可判定根據圖線所提供的信息可判定 ( )At1時刻小球速度最大時刻小球速度最大Bt2時刻繩子最長時刻繩子最長Ct3時刻小球動能最大時刻

38、小球動能最大Dt3與與t4時刻小球動能相同時刻小球動能相同0FFmtt1t2t3t4OB D07年揚州市期末調研測試年揚州市期末調研測試99如圖所示為用熱敏電阻如圖所示為用熱敏電阻R和繼電器和繼電器L等組成的一等組成的一個簡單的恒溫控制電路，其中熱敏電阻的阻值會隨個簡單的恒溫控制電路，其中熱敏電阻的阻值會隨溫度的升高而減小電源甲與繼電器、熱敏電阻等溫度的升高而減小電源甲與繼電器、熱敏電阻等組成控制電路，電源乙與恒溫箱加熱器（圖中未畫組成控制電路，電源乙與恒溫箱加熱器（圖中未畫出）相連接則出）相連接則 （ ） A當溫度降低到某一數值，銜鐵當溫度降低到某一數值，銜鐵P將會被吸下將會被吸下B當溫度升

39、高到某一數值，銜鐵當溫度升高到某一數值，銜鐵P將會被吸下將會被吸下C工作時，應該把恒溫箱內的加熱器接在工作時，應該把恒溫箱內的加熱器接在C、D端端D工作時，應該把恒溫箱內的加熱器接在工作時，應該把恒溫箱內的加熱器接在A、B端端ABR RPCDLB D07年年1月廣東省汕尾市調研測試月廣東省汕尾市調研測試1515、（、（16分分）在實驗研究課上，王明和夏青兩位同）在實驗研究課上，王明和夏青兩位同學分別設計了如圖甲、乙兩圖所示的電子秤。所用學分別設計了如圖甲、乙兩圖所示的電子秤。所用器材相同，電源電動勢為器材相同，電源電動勢為E, 內阻不計?？勺冸娮栝L內阻不計?？勺冸娮栝L為為L, 電阻為電阻為R。

40、彈簧導電，勁度系數為。彈簧導電，勁度系數為k，其電阻不，其電阻不計。連接甲圖中的電壓表的導線可自由伸縮。不測計。連接甲圖中的電壓表的導線可自由伸縮。不測量時指針量時指針P均在均在a處處(如圖中虛線所示如圖中虛線所示)。使電壓表的示。使電壓表的示數與所稱的重力對應便成為電子秤。數與所稱的重力對應便成為電子秤。 (1)不稱重時，甲，乙兩圖中的電壓表示數分別是多不稱重時，甲，乙兩圖中的電壓表示數分別是多大？大？ (2)分別寫出對應于甲，分別寫出對應于甲，乙兩種設計，所稱重力乙兩種設計，所稱重力G與電壓表的示數與電壓表的示數U以及以及E，k，L的關系式。的關系式。 (3)比較甲，乙兩個電路，哪一個比較

41、好？為什么？比較甲，乙兩個電路，哪一個比較好？為什么？ VabP甲甲VabP乙乙解：解：VabP甲甲VabP乙乙 (1)不稱重時，甲圖電壓表讀數為不稱重時，甲圖電壓表讀數為 0 ；乙圖電壓表讀數表示路端電壓，又由于電源內阻不乙圖電壓表讀數表示路端電壓，又由于電源內阻不 計，所以讀數為電源電動勢計，所以讀數為電源電動勢 E（2）當有重物放在電子秤盤時，彈簧的伸長量）當有重物放在電子秤盤時，彈簧的伸長量 Gxk 甲圖由電路分壓得電壓表示數甲圖由電路分壓得電壓表示數xUEL 由由式得式得kLUGE 乙圖由電路分壓得電壓表示數乙圖由電路分壓得電壓表示數ELxLU 由由式得式得E)UE(kLG (3)甲

42、好，因重力與電壓表示甲好，因重力與電壓表示數成正比，表的刻度均勻。數成正比，表的刻度均勻。07年揚州市期末調研測試年揚州市期末調研測試12(2)11.（2）將單擺掛在測力傳感器的探頭上，用測力探）將單擺掛在測力傳感器的探頭上，用測力探頭和計算機組成的實驗裝置來測定單擺擺動過程中擺頭和計算機組成的實驗裝置來測定單擺擺動過程中擺線受到的拉力線受到的拉力(單擺擺角小于單擺擺角小于5)，計算機屏幕上得到，計算機屏幕上得到如圖如圖a所示的所示的Ft 圖象然后使單擺保持靜止，得到如圖象然后使單擺保持靜止，得到如圖圖b所示的所示的Ft 圖象那么：圖象那么：此單擺的周期為此單擺的周期為 s設擺球在最低點時設擺

43、球在最低點時Ep=0，已測得當地重力加速度為，已測得當地重力加速度為g，單擺的周期用，單擺的周期用T表示，那么測得此單擺擺動時的機表示，那么測得此單擺擺動時的機械能械能E的表達式是的表達式是 00.2t/sF/N0.40.60.81.0F1F2圖圖a00.2t/sF/N0.40.60.81.0F1F2F3圖圖b0.8答：答：21328F -FgTE （）23224FFgTE （）或或解見下頁解見下頁解：解： 單擺擺動過程中單擺擺動過程中,一個周期中擺線有兩次受到的拉一個周期中擺線有兩次受到的拉力最小，所以由圖象知：力最小，所以由圖象知： T0.8s2Tl g 224gTl 由圖象知：單擺擺動過

44、程中擺線受到的最大拉力為由圖象知：單擺擺動過程中擺線受到的最大拉力為F121maxFFmgmv / l 單擺擺動過程中擺線受到的最小拉力單擺擺動過程中擺線受到的最小拉力 Fmin =F2mgcos單擺不擺動時擺線受到的拉力單擺不擺動時擺線受到的拉力 F3 =mg22131321228FFlFFgTEmv （）（）232214FFgTEmgl(cos) （）07年廣東普寧市華僑中學三模卷年廣東普寧市華僑中學三模卷1818起跳摸高是學生常進行的一項活動，豎直起跳的起跳摸高是學生常進行的一項活動，豎直起跳的時間和平均蹬地力的大小能夠反映學生在起跳摸高中時間和平均蹬地力的大小能夠反映學生在起跳摸高中的

45、素質。為了測定豎直起跳的時間和平均蹬地力的大的素質。為了測定豎直起跳的時間和平均蹬地力的大小，老師在地面上安裝了一個壓力傳感器，通過它可小，老師在地面上安裝了一個壓力傳感器，通過它可以在計算機上繪出平均壓力與時間的關系圖象。小亮以在計算機上繪出平均壓力與時間的關系圖象。小亮同學身高同學身高1.72m, 站立時舉手達到站立時舉手達到2.14m, 他彎曲兩腿，他彎曲兩腿，做好起跳的準備，再用力蹬地豎直跳起，測得他對傳做好起跳的準備，再用力蹬地豎直跳起，測得他對傳感器的壓力感器的壓力F與時間與時間t的關系圖象如圖所示。已知圖中的關系圖象如圖所示。已知圖中網格間距相等，不計網格間距相等，不計空氣阻力，

46、取空氣阻力，取g = 10m/s2。求小亮同學起跳摸高的最大求小亮同學起跳摸高的最大高度約為多少？高度約為多少？0.51.0t/sF/N3006009000解：解：從圖可知小亮質量為從圖可知小亮質量為60kg; 它蹬地作用力為它蹬地作用力為1050N，加速離開地面時間為加速離開地面時間為0.4s 設它蹬地過程中的平均加速度大小為設它蹬地過程中的平均加速度大小為a,由牛頓第二定律得由牛頓第二定律得mamgF 22m/s57m/s606001050.mmgFa 小亮離開地面時獲得的速度約為：小亮離開地面時獲得的速度約為：m/s03.atv 離開地面后做豎直上拋運動上升的高度為：離開地面后做豎直上拋

47、運動上升的高度為：m4501023222.mgvh 摸高約為：摸高約為：m5920.hhH 06年江蘇連云港市最后模擬考試年江蘇連云港市最后模擬考試1515.（14分）如圖所示的裝置可以測量汽車在水平路分）如圖所示的裝置可以測量汽車在水平路面上運動時的加速度。該裝置是在矩形箱子的前、后面上運動時的加速度。該裝置是在矩形箱子的前、后壁上各安裝了一個壓力傳感器壁上各安裝了一個壓力傳感器a和和b。用兩根相同的輕。用兩根相同的輕彈簧夾著一個質量彈簧夾著一個質量m=2.0kg的滑塊的滑塊,滑塊可無摩擦滑動滑塊可無摩擦滑動;兩彈簧的另一端分別壓在兩彈簧的另一端分別壓在a、b上上,其壓力大小可直接從其壓力大小可直接從傳感器的液晶顯示屏上讀出。當彈簧作用在傳感器上傳感器的液晶顯示屏上讀出。當彈簧作用在傳感器上的力為壓力時的力為壓力時,示數為正；當彈簧作用在傳感器上的力示數為正；當彈簧作用在傳感器上的力為拉力時為拉力時,示數為負示數為負.現將裝置沿運動方