高中物理第3章传感器第4节用传感器制作自控装置第5节用传感器测磁感应强度学业分层测评粤教版选修3_2word版
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必修一*第一章运动的描述第一节认识运动参考系质点第二节时间位移时间与时刻路程与位移第三节记录物体的运动信息打点计时器数字计时器第四节物体运动的速度平均速度瞬时速度第五节速度变化的快慢加速度第六节用图象描述直线运动匀速直线运动的位移图像匀速直线运动的速度图像匀变速直线运动的速度图像本章复习与测试*第二章探究匀变速直线运动规律第一节探究自由落体运动落体运动的思考记录自由落体运动轨迹第二节自由落体运动规律猜想与验证自由落体运动规律第三节从自由落体到匀变速直线运匀变速直线运动规律两个有用的推论第四节匀变速直线运动与汽车行驶本章复习与测试*第三章研究物体间的相互作用第一节探究形变与弹力的关系认识形变弹性与弹性限度探究弹力力的图示第二节研究摩擦力滑动摩擦力研究静摩擦力第三节力的等效和替代共点力力的等效力的替代寻找等效力第四节力的合成与分解力的平行四边形定则合力的计算分力的计算第五节共点力的平衡条件第六节作用力与反作用力探究作用力与反作用力的关系牛顿第三定律本章复习与测试*第四章力与运动第一节伽利略的理想实验与牛顿第一定律伽利略的理想实验牛顿第一定律第二节影响加速度的因素加速度与物体所受合力的关系加速度与物体质量的关系第三节探究物体运动与受力的关系加速度与力的定量关系加速度与质量的定量关系实验数据的图像表示第四节牛顿第二定律数字化实验的过程及结果分析牛顿第二定律及其数学表示第五节牛顿第二定律的应用第六节超重和失重超重和失重超重和失重的解释完全失重现象第七节力学单位单位制的意义国际单位制中的力学单位本章复习与测试必修二*第一章抛体运动第一节什么是抛体运动抛体运动的速度方向抛体做直线或曲线运动的条件第二节运动的合成与分解分运动与合运动运动的独立性运动的合成与分解第三节竖直方向的抛体运动竖直下抛运动竖直上抛运动第四节平抛物体的运动平抛运动的分解平抛运动的规律第五节斜抛物体的运动斜抛运动的分解斜抛运动的规律射程与射高弹道曲线本章复习与检测*第二章圆周运动第一节匀速圆周运动认识圆周运动如何描述匀速圆周运动的快慢第二节向心力感受向心力向心加速度生活中的向心力第三节离心现象及其应用离心现象离心现象的运用本章复习与检测*第三章万有引力定律及其应用第一节万有引力定律天体究竟做怎样的运动苹果落地的思考:万有引力定律的发现第二节万有引力定律的应用计算天体的质量理论的威力:预测未知天体理想与现实:人造卫星和宇宙速度第三节飞向太空飞向太空的桥梁——火箭梦想成真——遨游太空探索宇宙奥秘的先锋——空间探测器本章复习与检测*第四章机械能和能源第一节功怎样才算做了功如何计算功功有正、负之分吗?第二节动能势能动能重力势能弹性势能第三节探究外力做功与物体动能变第四节机械能守恒定律动能与势能之间的相互转化机械能守恒定律的理论推导第五节验证机械能守恒定律第六节能量能量转化与守恒定律各种各样的能量能量之间的转化能量守恒定律能量转化和转移的方向性第七节功率如何描述物体做工的快慢怎么计算功率功率与能量第八节能源的开发与利用能源及其分类能源危机与环境污染未来的能源本章复习与检测*第五章经典力学与物理学的革命第一节经典力学的成就与局限性经典力学的发展历程经典力学的伟大成就经典力学的极限性和适用范围第二节经典时空观与相对论时空观经典时空观相对论时空观第三节量子化现象黑体辐射:能量子假说的提出光子说:对光电效应的解释光的波粒二象性:光的本性揭示原子光谱:原子能量的不连续第四节物理学——人类文明进步的阶物理学与自然科学——人类文明进步的基石物理学与现代技术——人类文明进步的推动力本章复习与检测选修3-1*第一章电场第一节认识电场起点方式的实验探究电荷守恒定律第二节探究静电力点电荷库仑定律第三节电场强度电场电场的描述怎样“看见”电场第四节电势和电势差电势差电势等势面第五节电场强度与电势差的关系探究场强与电势差的关系电场线与等势面的关系第六节示波器的奥秘带电离子的加速带电离子的偏转示波器探秘第七节了解电容器识别电容器电容器的充放电电容器的电容决定电容的因素第八节静电与新技术锁住黑烟防止静电危害本章复习与测试*第二章电路第一节探究决定导线电阻的因素电阻定律的实验探究电阻率第二节对电阻的进一步研究导体的伏安特性电阻的串联电阻的并联第三节研究闭合电路电动势闭合电路的欧姆定律路端电压跟负载的关系测量电源的电动势和内阻第四节认识多用电表多用电表的原理学会使用多用电表第五节电功率电功和电功率焦耳定律和热功率闭合电路中的功率第六节走进门电路与门电路或门电路非门电路门电路的实验探究第七节了解集成电路集成电路概述集成电路的分类集成电路的前景本章复习与测试*第三章磁场第一节我们周围的磁象无处不在的磁场地磁场磁性材料第二节认识磁场磁场初探磁场有方向吗图示磁场安培分子电流假说第三节探究安培力安培力的方向安培力的大小磁通量第四节安培力的应用直流电动机磁电式电表第五节研究洛伦兹力洛伦兹力的方向洛伦兹力的大小第六节洛伦兹力与现代技术带电粒子在磁场中的运动质谱仪回旋加速器本章复习与测试本册复习与测试,选修3-2*第一章电磁感应第一节电磁感应现象第二节研究产生感应电流的条件第三节探究感应电流的方向感应电流的方向楞次定律右手定则第四节法拉弟电磁感应定律影响感应电动势大小的因素法拉第电磁感应定律感应电动势的另一种表述第五节法拉弟电磁感应定律的应用(一)法拉第电机电磁感应中的电路第六节法拉弟电磁感应定律的应用(二)电磁流量计电磁感应中的能量第七节自感现象及其应用自感现象自感系数日光灯第八节涡流现象及其应用涡流现象电磁灶与涡流加热涡流制动与涡流探测本章复习与检测*第二章交变电流第一节认识变交电流观察交变电流的图象交变电流的产生第二节交变电流的描述用函数表达式描述交变电流用图象描述交变电流第三节表征交变电流的物理量交变电流的周期和频率交变电流的峰值和有效值第四节电感器对交变电流的作用认识电感器电感器对交变电流的阻碍作用低频扼流圈和高频扼流圈第五节电容器对交变电流的作用电容器仅让交变电流通过电容器对交变电流的阻碍作用隔直电容器和高频旁路电容器第六节变压器认识变压器探究变压器的电压与匝数的关系理想变压器原副线圈中的电流第七节远距离输电从发电站到用户的输电线路为什么要用高压输电直流输电本章复习与检测*第三章传感器第一节认识传感器什么是传感器传感器的分类第二节探究传感器的原理温度传感器的原理光电传感器原理第三节传感器的应用生活中的传感器农业生产中的传感器工业生场中的传感器飞向太空的传感器第四节用传感器制作自控装置第五节用传感器测磁感应强度本章复习与检测选修3-3*第一章分子动理论第一节物体是由大量分子组成的分子的大小阿伏伽德罗常数第二节测量分子的大小实验原理实验器材实验与收集数据分析与论证第三节分子的热运动扩散现象布朗运动第四节分子间的相互作用力第五节物体的内能分子的动能温度分子势能物体的内能第六节气体分子运动的统计规律分子沿各个方向运动的机会相等分子速率按一定的规律分布本章复习与检测*第二章固体、液体和气体第一节晶体的宏观特征单晶体多晶体非晶体第二节晶体的微观结构第三节固体新材料新材料的基本特征新材料的未来第四节液体的性质液晶液体分子的排列液体分子的热运动液晶长丝状液晶螺旋状液晶第五节液体的表面张力液体的表面现象液体的表面张力及其微观解释第六节气体状态量体积温度压强第七节气体实验定律(Ⅰ)玻意耳定律第八节气体实验定律(Ⅱ)查理定律盖.吕萨克定律对气体实验定律的微观解释第九节饱和蒸汽空气的湿度饱和蒸汽饱和气压空气的湿度本章复习与检测*第三章热力学基础第一节内能功热量改变物体内能的两种方式第二节热力学第一定律热力学第一定律热力学第一定律运用举例第三节能量守恒定律能量守恒定律第一类永动机是不可能造成的第四节热力学第二定律热传导的方向性机械能和内能转化过程的方向性热力学第二定律热力学第二定律的微观实质熵第五节能源与可持续发展能源与环境温室效应酸雨能量降退与节约能源第六节研究性学习能源的开发利用与环境保护本章复习与测试选修3-4*第一章机械振动第一节初识简谐运动弹簧振子描述简谐运动的物理量第二节简谐运动的力和能量特征简谐运动的力的特征简谐运动的能量的特征第三节简谐运动的公式描述第四节探究单摆的振动周期单摆振动周期的实验探究第五节用单摆测定重力加速度第六节受迫振动共振受迫振动共振共振的利用和防止本章复习与检测*第二章机械波第一节机械波的产生和传播认识机械波机械波的产生机械波的传播纵波与横波第二节机械波的图象描述波的图象描述波的特征的物理量第三节惠更斯原理及其应用惠更斯原理波的反射波的折射第四节波的干涉与衍射波的干涉波的衍射第五节多普勒效应认识多普勒效应多普勒效应的成因多普勒效应的运用本章复习与检测*第三章电磁振荡与电磁波第一节电磁振荡电磁振荡电路的演变与构成电磁振荡过程中电场能和磁场能的转化电磁振荡的周期和频率第二节电磁场与电磁波麦克斯韦电磁场理论的基础思想电磁波的产生及其特点电磁场的物质性麦克斯韦电磁场理论的意义第三节电磁波的发射、传播和接收模仿赫兹实验电磁波的发射电磁波的传播无线电波的接收第四节电磁波谱光是电磁波电磁波谱第五节电磁波的应用无线电广播与电视移动通信电磁波与科技、经济、社会发展的关系本章复习与检测*第四章光第一节光的折射定律光的折射规律的实验探究折射角与光速的关系折射率第二节测定介质的折射率测量折射率第三节认识光的全反射现象光的全反射光导纤维的结构与应用第四节光的干涉双缝干涉现象光产生干涉的条件第五节用双缝干涉实验测定光的波长第六节光的衍射和偏振光的衍射光的偏振第七节激光激光激光的特性激光的应用全息照相用激光观察全息照片本章复习与检测*第五章相对论第一节狭义相对论的基本原理狭义相对论的诞生狭义相对论的基本原理“同时”的相对性第二节时空相对性时间间隔的相对性空间距离的相对性相对论的时空观第三节质能方程与相对论速度合成相对论质量质能方程相对论的速度合成定理第四节广义相对论广义相对论基本原理广义相对论的主要结论第五节宇宙学简介人类对宇宙演化的认识宇宙学的新进展本章复习与检测选修3-5*第一章碰撞与动量守恒第一节物体的碰撞历史上对碰撞问题的研究生活中的各种碰撞现象弹性碰撞和非弹性碰撞第二节动量动量守恒定律动量及其改变一维碰撞中的动量守恒定律第三节动量守恒定律在碰撞中的应. 第四节反冲运动第五节自然界中的守恒定律守恒与不变守恒与对称本章复习与检测*第二章波粒二象性第一节光电效应光电效应与光电流光电流的变化极限频率遏止电压电磁理论解释的困难第二节光子能量量子假说光子假说光电效应方程对光电效应的解释第三节康普顿效应及其解释第四节光的波粒二象性光的波粒二象性的本质概率波第五节德布罗意波德布罗意波假说电子衍射电子云不确定关系本章复习与检测*第三章原子结构之谜第一节敲开原子的大门探索阴极射线电子的发现第二节原子的结构α粒子散射实验原子的核式结构的提出第三节氢原子光谱巴耳末系氢原子光谱的其他线系原子光谱第四节原子的能级结构能及结构猜想氢原子的能级本章复习与检测*第四章原子核第一节走进原子核放射性的发现原子核的组成第二节核衰变与核反应方程原子核的衰变核反应方程半衰期第三节放射性同位素同位素放射性同位素的应用放射性的危害及防护第四节核力与结合能核力及其性质重核与轻核结合能第五节裂变和聚变核裂变链式反应受控热核反应第六节核能利用反应堆核电站核能利用第七节小粒子与大宇宙从小粒子到大宇宙——空间跨度从粒子寿命到宇宙年龄——时间跨度本章复习与检测。
交变电流电磁振荡与电磁波传感器实验十六利用传感器制作简单的自动控制装置1.实验一:门窗防盗报警装置(1)实验目的与要求当门窗紧闭时,蜂鸣器不响,指示灯亮;当门窗被打开时,蜂鸣器发出警报声,指示灯灭.(2)电路图(3)实验器材和装置干簧管SA、继电器(虚线框部分)、发光二极管LED、电阻R、蜂鸣器H、电源、小磁体、开关.(4)电路工作原理闭合电路开关S,系统处于防盗状态.当门窗紧闭时,磁体M靠近干簧管SA,干簧管两个簧片被磁化相吸而接通继电器线圈K,使继电器工作.继电器的动触点c与常开触点a接通,发光二极管LED发光,显示电路处于正常工作状态.当门窗开启时,磁体离开干簧管,干簧管失磁断开,继电器被断电.继电器的动触点c与常闭触点b接通,蜂鸣器H发声报警.干簧管在电路中起传感器和控制开关的作用,继电器则相当于一个自动的双向开关.(5)实验操作a.连接电路前,要先判断一下干簧管是否可以正常工作.用磁体直接靠近干簧管,观察簧片能否正常动作.b.确定各元件可以正常工作后,按照电路图连接电路.c.接通电源后,将磁体靠近和离开干簧管,分别观察实验现象.2.实验二:光控开关(1)实验目的与要求模拟光控路灯根据光照的变化自动开启或关闭.(2)电路图(3)实验器材和装置发光二极管LED、三极管VT、可调电阻R1、继电器K、限流电阻R2、光敏电阻R G、二极管D、电源、小灯泡L.(4)电路工作原理当环境光比较强时,光敏电阻R G的阻值很小,三极管不导通,发光二极管或继电器所在的回路相当于断路,即发光二极管不工作;继电器处于常开状态,小灯泡L不亮.当环境光比较弱时,光敏电阻R G的阻值变大,三极管导通,且获得足够的基极电流,产生较大的集电极电流,点亮发光二极管或驱动继电器吸合而点亮小灯泡L.(5)实验操作a.按照电路图连接电路,检查无误后,接通电源.b.让光敏电阻R G受到白天较强的自然光照射,调节电阻R1使发光二极管LED或小灯泡L 刚好不发光.c.遮挡R G,当光照减弱到某种程度时,就会看到发光二极管LED或小灯泡L发光.d.让光照加强,当光照强到某种程度时,发光二极管LED或小灯泡L熄灭.如果实验现象不明显,可用手电筒加强光照,或遮盖光敏电阻,再进行观察.命题点1教材基础实验1.[教材原型实验/2021广东]某小组研究热敏电阻阻值随温度的变化规律.根据实验需要已选用了规格和量程合适的器材.(1)先用多用电表预判热敏电阻阻值随温度的变化趋势.选择适当倍率的欧姆挡,将两表笔短接,调节欧姆调零旋钮,使指针指向右边“0Ω”处.测量时观察到热敏电阻温度越高,相同倍率下多用电表指针向右偏转角度越大,由此可判断热敏电阻阻值随温度的升高而减小.(2)再按下图连接好电路进行测量.①闭合开关S前,将滑动变阻器R1的滑片滑到b端(选填“a”或“b”).将温控室的温度设置为T,电阻箱R0调为某一阻值R01.闭合开关S,调节滑动变阻器R1,使电压表和电流表的指针偏转到某一位置.记录此时电压表和电流表的示数、T和R01.断开开关S.再将电压表与热敏电阻C端间的导线改接到D端,闭合开关S.反复调节R0和R1,使电压表和电流表的示数与上述记录的示数相同.记录此时电阻箱的阻值R02.断开开关S.②实验中记录的阻值R01大于R02(选填“大于”“小于”或“等于”).此时热敏电阻阻值R T=R01-R02.(3)改变温控室的温度,测量不同温度时的热敏电阻阻值,可以得到热敏电阻阻值随温度的变化规律.解析(1)用多用电表欧姆挡测量电阻时,在选择适当倍率后,需要先将两表笔短接,调节欧姆调零旋钮进行调零.热敏电阻温度越高,相同倍率下多用电表指针向右偏转角度越大,说明热敏电阻阻值随温度的升高而减小.(2)①闭合开关S前,为保护电路,应将滑动变阻器R1的阻值调到最大,因此应将滑动变阻器R1的滑片滑动到b端.②温度为T时,R01=R02+R T,显然R01大于R02,此时热敏电阻阻值R T=R01-R02.命题点2创新设计实验2.[压敏电阻]材料的电阻随压力的变化而变化的现象称为“压阻效应”,利用这种效应可以测量压力大小.若图甲为某压敏电阻在室温下的电阻—压力特性曲线,其中R F、R0分别表示有、无压力时压敏电阻的阻值.为了测量压力F,需先测量压敏电阻处于压力中的阻值R F.请按要求完成下列实验.(1)设计一个可以测量处于压力中的该压敏电阻阻值的电路,在图乙的虚线框中画出实验电路原理图(压敏电阻及所给压力已给出,待测压力大小约为0.4×102~0.8×102N,不考虑压力对电路其他部分的影响),要求误差较小,提供的器材如下:A.压敏电阻,无压力时阻值R0=6000ΩB.滑动变阻器R,最大阻值为200ΩC.电流表A,量程2.5mA,内阻约30ΩD.电压表V,量程3V,内阻约3kΩE.直流电源E,电动势3V,内阻很小F.开关S,导线若干(2)正确接线后,将压敏电阻置于待测压力下,通过压敏电阻的电流是1.33mA,电压表的示数如图丙所示,则电压表的读数为 2.00V.(3)此时压敏电阻的阻值为 1.5×103Ω;结合图甲可知待测压力的大小F=60N.(计算结果均保留两位有效数字)解析(1)根据题述对实验电路的要求,应该采用分压式接法、电流表内接的电路,如图所示.(2)根据电压表读数规则知,电压表读数为2.00V.(3)由欧姆定律知,此时压敏电阻的阻值为R F=-R A≈1.5×103Ω,0=60001.5×103=4,由题图甲可知,对应的待测压力F=60N.1.某学校的科技小组在一次创新大赛中利用所学物理知识设计了一种“闯红灯违规记录仪”,其工作原理如图甲所示,当光控开关接收到某种颜色的光时,开关自动闭合,车辆经过的路面下的压敏电阻受到车的压力,其阻值随压力变化如图乙所示,当压力变化引起电流变化达到一定值时,继电器的衔铁就被吸下,电路中的电控照相机就启动,记录下违规车辆实况.光控开关未受到该种光照射就自动断开,衔铁不被吸引,工作电路中的指示灯发光.图甲图乙(1)要记录车辆违规闯红灯的情境,光控开关应在接收到红(选填“红”“绿”或“黄”)光时自动闭合.(2)已知控制电路电源电动势为6V,内阻为2Ω,继电器电阻为8Ω,当控制电路中电流大于0.06A时,衔铁会被吸引.则只有质量超过400kg的车辆违规时才会被记录.(重力加速度g取10m/s2)解析(1)因是闯红灯违规证据模拟记录器,故光控开关应在接收到红光时自动闭合.(2)由闭合电路欧姆定律可得I=++继,解得R=90Ω,再由R-F图像可读出当R=90Ω时F=4000N,由G=mg可求出m=400kg,故只有质量超过400kg的车辆违规时才会被记录.2.[液位报警器/2024山东青岛调研检测]液位报警器是一种用于监测、维护和测量液面位置的传感器,它会将感知到的液位数据转换为电信号.某实验小组通过研究热敏电阻的特性制作了一个汽车低油位报警装置,过程如下.图甲图乙(1)已知常温下某热敏电阻的阻值约为1.4kΩ,若用图甲所示的多用电表测量该电阻的阻值,需将选择开关旋转到欧姆挡×100(选填“×10”“×100”或“×1k”)位置.(2)设计图乙电路探究该热敏电阻的阻值R t随温度t变化的关系,开关闭合前,滑片P应位于滑动变阻器最左端(选填“左”或“右”),已知定值电阻R0=1.5kΩ,某次测量中电流表A1的示数为3.20mA,A2的示数为2.40mA,两电流表均可视为理想电表,则此时热敏电阻的阻值R t=2kΩ.图丙图丁(3)该实验小组经过多次测量,绘出了R t-t图像如图丙所示,图丁是他们根据此热敏电阻设计的汽车低油位报警器.其中电源的电动势E=6.6V,定值电阻R=1.5kΩ,长为l=60cm的热敏电阻下端紧靠油箱底部,不计报警器和电源内阻.已知流过报警器的电流I>3.0mA时报警器开始报警,若测得报警器报警时油液(油液内热敏电阻)的温度为15℃,油液外热敏电阻温度为50℃,由此可知油液的警戒液面到油箱底部的距离约为10.0(9.2~10.8均可)cm(结果保留1位小数).(4)若保持油液的温度为15℃,油液外热敏电阻的温度为50℃,随着油箱中液面逐渐降低,按照(3)中测量方法,实验小组根据图丙将电流表上“电流”刻度改为“液面距油箱底部的距离”刻度,改装后表盘上的刻度是非均匀(选填“均匀”或“非均匀”)的.解析(1)多用电表在测电阻时,指针越接近中间位置,读数越准确,又读数=刻度×倍率,待测电阻约为1.4kΩ,则应选×100倍率的挡位.(2)滑动变阻器以分压式接入电路,则测量电路的电压和电流应从零开始变化,即开关闭合前,滑片P应置于最左端;根据并联分流规律可得R t=12R0=2kΩ.(3)设警戒液面到油箱底部的距离为h,根据题图丙可知,温度为15℃时,热敏电阻的阻值约为R t1=1.7kΩ,温度为50℃时,热敏电阻的阻值约为R t2=0.5kΩ,根据闭合电路欧姆定律结合电阻定律可得x h+y(l-h)+R=,代入数据解得h=10.0cm.(4)根据(3)问分析可知,改装后表盘上的刻度是非均匀的.3.磁敏电阻是一种对磁敏感,具有磁阻效应的电阻元件.磁敏电阻在磁场中阻值发生变化的现象称为磁阻效应.某同学利用伏安法测量一磁敏电阻的阻值(几千欧)随磁感应强度的变化关系.所用器材:电源E,滑动变阻器R(最大阻值为20Ω),电压表(内阻约为3000Ω),毫安表(可视为理想电表),开关S及导线若干.(1)在图甲所给的器材符号之间画出连线,组成测量电路图.图甲图乙(2)实验时,将磁敏电阻置于待测磁场中,记录不同磁感应强度下电压表和毫安表的示数,计算出相应的磁敏电阻阻值.若某次测量中电压表和毫安表的示数分别为6.2V和2.8mA,则此时磁敏电阻的阻值为 2.2kΩ(保留两位有效数字).(3)实验中得到的该磁敏电阻阻值R随磁感应强度B变化的曲线如图乙所示.某次测量中,测得磁敏电阻的阻值为10.0kΩ,此时磁感应强度为 1.4×10-4T(保留两位有效数字).(4)太阳风是指从太阳上层大气射出的超声速带电粒子流,当太阳风激烈爆发时,可能会给地球带来无法预计的磁暴灾难.某同学利用实验中的磁敏电阻制作了一种搭载在人造卫星上的探测磁感应强度的报警器,其电路的一部分如图丙所示.图中E为直流电源(电动势为9.0V,内阻可忽略),当图中的输出电压达到或超过3.0V时,便触发报警器(图中未画出)报警.若要求开始报警时磁感应强度为10-4T,则图中R2(选填“R1”或“R2”)应使用磁敏电阻,另一固定电阻的阻值应为10kΩ(保留两位有效数字);如果要提高此装置的灵敏度(即在磁感应强度更小时就能触发报警),应该减小(选填“增大”或“减小”)R1.解析(1)因毫安表可视为理想电表,则可以采用电流表内接法;滑动变阻器的总阻值为20Ω,待测磁敏电阻为几千欧,属于小电阻控制大电阻,则用滑动变阻器的分压式接法便于操作和多测数据.电路图如图所示.(2)根据部分电路的欧姆定律可得磁敏电阻的阻值为R==6.22.8×10-3Ω≈2.2kΩ.(3)根据R-B图像可知,当R=10.0kΩ时,磁感应强度B=1.4×10-4T.(4)根据闭合电路欧姆定律可得输出电压为U=B21+2,要求输出电压达到或超过3.0V时报警,即要求磁感应强度增大时(电阻的阻值增大),输出电压增大,故需要R2的阻值增大才能实现此功能,故R2为磁敏电阻;已知报警电压为U=3V,而B=10-4T时,R2=5kΩ,解得R1=B2-R2=10kΩ,在磁感应强度更小时R2的阻值较小,根据串联分压原理可知应将R1减小,从而让R2分得更多的电压,达到3V就可以报警,即如果要提高此装置的灵敏度,应该减小R1.4.(1)利用负温度系数热敏电阻制作的热传感器,一般体积很小,可以用来测量很小范围内的温度变化,反应快,而且精确度高.①如果将负温度系数热敏电阻与电源、电流表和其他元件串联成一个电路,其他因素不变,只要热敏电阻所处区域的温度降低,电路中电流将变小(选填“大”或“小”).②上述电路中,我们将电流表中的电流刻度换成相应的温度刻度,就能直接显示出热敏电阻附近的温度.如果刻度盘正中的温度为20℃(如图甲所示),则25℃的刻度应在20℃的刻度的右(选填“左”或“右”)侧.③为了将热敏电阻放置在某蔬菜大棚内检测大棚内温度变化,请在图乙中用图中的器材(可增加元器件)设计一个电路.(2)图丙为一测量硫化镉光敏电阻特性的实验电路,电源电压恒定,内阻不计,开关闭合后,调节滑动变阻器滑片,使小灯泡发光逐渐增强,测得流过电阻的电流和光强的关系图线如图丁所示,试根据这一特性,在图戊中用笔画线连接给定的器材设计一个自动光控电路.解析(1)①因为温度降低时,负温度系数热敏电阻的阻值增大,故电路中电流会减小.②由①的分析知,温度越高,电流越大,25℃的刻度应对应较大电流,故在20℃的刻度的右侧.③电路如图所示.(2)由光敏电阻的特性曲线可以看出,当入射光增强时,流过光敏电阻的电流增大,光敏电阻的阻值减小.根据题意设计一个自动光控电路,如图所示.控制过程是:当有光照时,放大器输出一个较大的电流,驱动电磁继电器吸引衔铁使两个触点断开;当无光照时,放大器输出电流减小,电磁继电器释放衔铁,使两个触点闭合,工作电路接通,电灯开始工作.5.[苹果自动分拣装置/2023重庆高二期末]如图甲所示为苹果自动分拣装置的示意图.该装置的托盘秤压在以O1为转动轴的杠杆上,杠杆左端压在压敏电阻R上,R的阻值随压力变化的曲线如图乙所示.当质量等于分拣标准(0.15kg)的苹果经过托盘秤时,杠杆对R的压力为2N,调节可调电阻R0,使它两端电压恰好能使放大电路中的电磁铁吸动分拣开关的衔铁,此电压叫作放大电路的激励电压.放大电路中有保持电路,能够确保苹果在衔铁上运动时,电磁铁始终保持该苹果在经过托盘秤时的状态.图甲图乙(1)当较大的苹果通过托盘秤时,R所受的压力较大,则电阻较小(选填“较大”或“较小”).(2)自动分拣装置正常工作时,大于0.15kg的苹果通过通道B(选填“通道A”或“通道B”).(3)若电源电动势为5V,内阻不计,激励电压为2V.①为使该装置达到上述分拣目的,R0的阻值应等于16kΩ(结果保留两位有效数字).②某同学想利用一块电压表测出每个苹果的质量,电压表的示数随苹果质量的增大而增大,则电压表应该并联在电阻R0(选填“R”“R0”或“电源”)两端.③已知压敏电阻受到的压力与苹果的质量成正比.若要将分拣标准提高到0.33kg,仅将R0的阻值调为12kΩ即可实现(结果保留两位有效数字).解析(1)由题图乙可知当较大的苹果通过托盘秤时,R所受的压力较大,电阻较小.(2)大于0.15kg的苹果通过托盘秤时,R0两端的电压达到放大电路的激励电压,使放大电路中的电磁铁吸动分拣开关的衔铁,大苹果进入下面的通道B.(3)①杠杆对R的压力为2N时R阻值为24kΩ,为使该装置达到上述分拣目的,R0的阻值需满足0=(5-2)V2V,则R0=16kΩ.②随着苹果质量增大,R阻值减小,分压减小,电源电动势不变,R0分压增大,为了满足电压表的示数随苹果质量的增大而增大,需要将电压表并联在R0两端.③根据12=12可知分拣标准到0.33kg时,压力为4.4N,此时R的阻值为18kΩ,根据①中分析知R0的阻值应该调至12kΩ.6.[酒精检测仪]交警在某次拦截进行例行检查过程中,用酒精检测仪进行检测,结果显示驾驶人小王驾驶小型轿车,酒精含量为48mg/100mL,属于“酒驾”;而另一位小李驾驶二轮摩托车,酒精含量为110mg/100mL,属于“醉驾”.现代社会,喝酒不开车已经成为基本行为准则.某款酒精检测仪如图甲所示,核心部件为酒精气体传感器,其电阻R与酒精气体浓度c的关系如图乙所示.某同学想利用该酒精气体传感器设计一款酒精检测仪,除酒精气体传感器外,在实验室中找到了如下器材.A.蓄电池(电动势E=2V,内阻r=0.6Ω);B.表头G(满偏电流6.0mA,内阻未知);C.电流表A(满偏电流10mA,内阻未知);D.电阻箱R1(最大阻值999.9Ω);E.电阻箱R2(最大阻值999.9Ω);F.开关及导线若干.图甲图乙(1)该同学设计的测量电路如图丙所示,为将表头G的量程扩大为原来的10倍,他进行了如下操作:先断开开关S1、S2、S3,将R1、R2调到最大值.合上开关S1,将S3拨到2处,调节R2,使表头G满偏,电流表A示数为I.此时合上开关S2,调节R1和R2,当电流表A示数仍为I时,表头G示数如图丁所示,此时R1为108.0Ω,则改装电表时应将R1调为 6.0Ω,改装结束后断开所有开关.图丙图丁(2)该同学若将图中开关S1、S2合上,而将S3拨到1处,电阻箱R2的阻值调为14.0Ω,酒精气体浓度为零时,表头G的读数为 2.0mA.(3)完成步骤(2)后,某次在实验室中测试酒精含量时,表头指针指向5.0mA.已知酒精含量在0.2~0.8mg/mL之间属于“酒驾”;酒精含量达到或超过0.8mg/mL属于“醉驾”,则该次测试的酒精含量属于醉驾(选填“酒驾”或“醉驾”).(4)使用较长时间后,蓄电池电动势降低,内阻增大,可调整R2(选填“R1”或“R2”),则此时所测的酒精气体浓度仍为准确值.解析(1)合上开关S1,将S3拨到2处,调节R2,使表头G满偏,电流表A示数为I.则表头G与电流表A串联,可知I=I g=6.0mA.合上开关S2,调节R1和R2,当电流表A示数仍为I时,表头G与R1并联,由题图丁可知表头G的示数I'=4mA,则R1中的电流I1=I -I'=2mA,由I'R g=I1R1,解得表头G的内阻R g=12R1=54.0Ω.将表头G的量程扩大为原来的10倍,则与表头G并联的电阻R1中的电流为1=(10-1)I g=9I g,则由I g R g=9I g R'1,解得改装电表时应将R1调为R'1=19R g=6.0Ω.(2)改装电流表的内阻为R'g=g'1g+'1=54×654+6Ω=5.4Ω.由题图乙可知酒精气体浓度为零时,传感器的电阻为R=80Ω,由闭合电路欧姆定律可得电路中总电流I2=+2++'g=20.6+14+80+5.4A=0.02A=20mA,则表头G的读数为I'2=110I2=2.0mA.(3)某次在实验室中测试酒精含量时,表头指针指向5.0mA,电路中总电流I3=10×5.0mA=50.0mA=0.05A,由闭合电路欧姆定律可得I3=+2+'+'g,解得传感器的电阻R'=20Ω,由题图乙可知酒精含量为0.8mg/mL,所以该次测试的酒精含量属于醉驾.(4)由闭合电路欧姆定律可知I0=+2++'g,使用较长时间后,蓄电池电动势降低,内阻增大,要想所测的酒精气体浓度仍为准确值,则电路中电流不变,则需要把R2调小,使电路中总电阻减小.。
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力的图示第二节研究摩擦力滑动摩擦力研究静摩擦力第三节力的等效和替代共点力力的等效力的替代寻找等效力第四节力的合成与分解力的平行四边形定则合力的计算分力的计算第五节共点力的平衡条件第六节作用力与反作用力探究作用力与反作用力的关系牛顿第三定律本章复习与测试*第四章力与运动第一节伽利略的理想实验与牛顿第一定律伽利略的理想实验牛顿第一定律第二节影响加速度的因素加速度与物体所受合力的关系加速度与物体质量的关系第三节探究物体运动与受力的关系加速度与力的定量关系加速度与质量的定量关系实验数据的图像表示第四节牛顿第二定律数字化实验的过程及结果分析牛顿第二定律及其数学表示第五节牛顿第二定律的应用第六节超重和失重超重和失重超重和失重的解释完全失重现象第七节力学单位单位制的意义国际单位制中的力学单位本章复习与测试必修二*第一章抛体运动第一节什么是抛体运动第二节万有引力定律的应用计算天体的质量理论的威力:预测未知天体抛体运动的速度方向抛体做直线或曲线运动的条件第二节运动的合成与分解分运动与合运动运动的独立性运动的合成与分解第三节竖直方向的抛体运动竖直下抛运动竖直上抛运动第四节平抛物体的运动平抛运动的分解平抛运动的规律第五节斜抛物体的运动斜抛运动的分解斜抛运动的规律射程与射高弹道曲线本章复习与检测*第二章圆周运动第一节匀速圆周运动认识圆周运动如何描述匀速圆周运动的快慢理想与现实:人造卫星和宇宙速度第三节飞向太空飞向太空的桥梁——火箭梦想成真——遨游太空探索宇宙奥秘的先锋—-空间探测器本章复习与检测*第四章机械能和能源第一节功怎样才算做了功如何计算功功有正、负之分吗?第二节动能势能动能重力势能弹性势能第三节探究外力做功与物体动能变第四节机械能守恒定律动能与势能之间的相互转化机械能守恒定律的理论推导第五节验证机械能守恒定律第六节能量能量转化与守恒定律第二节向心力感受向心力向心加速度生活中的向心力第三节离心现象及其应用离心现象离心现象的运用本章复习与检测*第三章万有引力定律及其应用第一节万有引力定律天体究竟做怎样的运动苹果落地的思考:万有引力定律的发现各种各样的能量能量之间的转化能量守恒定律能量转化和转移的方向性第七节功率如何描述物体做工的快慢怎么计算功率功率与能量第八节能源的开发与利用能源及其分类能源危机与环境污染未来的能源本章复习与检测*第五章经典力学与物理学的革命第一节经典力学的成就与局限性经典力学的发展历程经典力学的伟大成就经典力学的极限性和适用范围第二节经典时空观与相对论时空观经典时空观相对论时空观带电离子的偏转示波器探秘第七节了解电容器识别电容器电容器的充放电电容器的电容第三节量子化现象黑体辐射:能量子假说的提出光子说:对光电效应的解释光的波粒二象性:光的本性揭示原子光谱:原子能量的不连续第四节物理学—-人类文明进步的阶物理学与自然科学——人类文明进步的基石物理学与现代技术——人类文明进步的推动力本章复习与检测选修3—1*第一章电场第一节认识电场起点方式的实验探究电荷守恒定律第二节探究静电力点电荷库仑定律第三节电场强度电场决定电容的因素第八节静电与新技术锁住黑烟防止静电危害本章复习与测试*第二章电路第一节探究决定导线电阻的因素电阻定律的实验探究电阻率第二节对电阻的进一步研究导体的伏安特性电阻的串联电阻的并联第三节研究闭合电路电动势闭合电路的欧姆定律路端电压跟负载的关系测量电源的电动势和内阻第四节认识多用电表多用电表的原理学会使用多用电表第五节电功率电场的描述怎样“看见”电场第四节电势和电势差电势差电势等势面第五节电场强度与电势差的关系探究场强与电势差的关系电场线与等势面的关系第六节示波器的奥秘带电离子的加速电功和电功率焦耳定律和热功率闭合电路中的功率第六节走进门电路与门电路或门电路非门电路门电路的实验探究第七节了解集成电路集成电路概述集成电路的分类集成电路的前景本章复习与测试*第三章磁场第一节我们周围的磁象无处不在的磁场地磁场磁性材料第二节认识磁场磁场初探磁场有方向吗图示磁场安培分子电流假说第三节探究安培力安培力的方向安培力的大小磁通量第四节安培力的应用直流电动机磁电式电表第五节研究洛伦兹力洛伦兹力的方向洛伦兹力的大小第六节洛伦兹力与现代技术感应电动势的另一种表述第五节法拉弟电磁感应定律的应用(一)法拉第电机电磁感应中的电路第六节法拉弟电磁感应定律的应用(二)电磁流量计电磁感应中的能量第七节自感现象及其应用自感现象自感系数日光灯第八节涡流现象及其应用涡流现象电磁灶与涡流加热涡流制动与涡流探测本章复习与检测*第二章交变电流第一节认识变交电流观察交变电流的图象交变电流的产生带电粒子在磁场中的运动质谱仪回旋加速器本章复习与测试本册复习与测试,选修3—2*第一章电磁感应第一节电磁感应现象第二节研究产生感应电流的条件第三节探究感应电流的方向感应电流的方向楞次定律右手定则第四节法拉弟电磁感应定律影响感应电动势大小的因素法拉第电磁感应定律第二节交变电流的描述用函数表达式描述交变电流用图象描述交变电流第三节表征交变电流的物理量交变电流的周期和频率交变电流的峰值和有效值第四节电感器对交变电流的作用认识电感器电感器对交变电流的阻碍作用低频扼流圈和高频扼流圈第五节电容器对交变电流的作用电容器仅让交变电流通过电容器对交变电流的阻碍作用隔直电容器和高频旁路电容器第六节变压器认识变压器探究变压器的电压与匝数的关系理想变压器原副线圈中的电流第七节远距离输电从发电站到用户的输电线路为什么要用高压输电直流输电本章复习与检测分子速率按一定的规律分布本章复习与检测*第三章传感器第一节认识传感器什么是传感器传感器的分类第二节探究传感器的原理温度传感器的原理光电传感器原理第三节传感器的应用生活中的传感器农业生产中的传感器工业生场中的传感器飞向太空的传感器第四节用传感器制作自控装置第五节用传感器测磁感应强度本章复习与检测选修3-3*第一章分子动理论第一节物体是由大量分子组成的分子的大小阿伏伽德罗常数第二节测量分子的大小*第二章固体、液体和气体第一节晶体的宏观特征单晶体多晶体非晶体第二节晶体的微观结构第三节固体新材料新材料的基本特征新材料的未来第四节液体的性质液晶液体分子的排列液体分子的热运动液晶长丝状液晶螺旋状液晶第五节液体的表面张力液体的表面现象液体的表面张力及其微观解释第六节气体状态量体积温度压强实验原理实验器材实验与收集数据分析与论证第三节分子的热运动扩散现象布朗运动第四节分子间的相互作用力第五节物体的内能分子的动能温度分子势能物体的内能第六节气体分子运动的统计规律分子沿各个方向运动的机会相等第七节气体实验定律(Ⅰ)玻意耳定律第八节气体实验定律(Ⅱ)查理定律盖。
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第4节用传感器制作自控装置第5节用传感器测磁感应强度
(建议用时:45分钟)
[学业达标]
1.利用半导体不可以制成的是( )
A.标准电阻
B.热敏电阻
D.晶体管
C.光敏电阻
【解析】标准电阻是几乎不受温度影响的电阻,一般是用锰铜合金或镍铜合金制造
的.故只选A.
【答案】A 2.如图348所示为一个逻辑电平检测电路,A与被测点相接,则( )
【导学号:90270128】
图348
A.A为低电平,LED发光
B.A为高电平,LED发光
C.无论A为高电平或低电平,LED均不发光
D.无论A为高电平或低电平,LED均发光【解析】A为低电平时,Y为高电平,LED的电压小,不发光;A为高电平时,Y为低
电平,LED的电压大,发光,故B正确.
【答案】B 3.(2016·深圳高二检测)某学习小组的同学在用多用电表研究热敏特性实验中,安装
好如图349所示装置,向杯内加入冷水,温度计的示数为20 ℃,多用电表选择适当的倍率,读出热敏电阻的阻值R1,然后向杯内加入热水,温度计的示数为60 ℃,发现多用电表
的指针偏转角度较大,则下列说法正确的是( )
图349
A.应选用电流挡,温度升高时换用大量程测量
B.应选用电流挡,温度升高时换用小量程测量
C.应选用欧姆挡,温度升高时换用倍率大的挡
D.应选用欧姆挡,温度升高时换用倍率小的挡【解析】多用电表只有选择欧姆挡才能直接读出热敏电阻的阻值,当向杯内加入热水,多用电表的指针偏转角度较大,说明此时热敏电阻的阻值较小,故换用倍率小的挡,D
项正确.
【答案】D 4.(多选)如图3410所示为小型断电器的构造示意图,其中L为含铁芯的线圈,P为
可绕O点转动的铁片,K为弹簧,S为一对触头,A、B、C、D为四个接线柱.断电器与传感
器配合可完成自动控制的要求,其工作方式是( )
图3410
A.A与B接信号电压,C与D可跟被控电路串联
B.A与B接信号电压,C与D可跟被控电路并联
C.C与D接信号电压,A与B跟被控电路串联
D.C与D接信号电压,A与B跟被控电路并联【解析】只有A、B接信号电压,产生变化电流通过线圈,在铁芯上对铁片P产生力
的作用,才能达到自动控制的要求,所以A、B正确.
【答案】AB 5.如图3411所示,R3是光敏电阻,当开关S闭合后在没有光照射时,a、b两点等
电势,当用光照射电阻R3时,则( )
图3411
A.R3的电阻变小,a点电势高于b点电势
B.R3的电阻变小,a点电势低于b点电势
C.R3的电阻变大,a点电势高于b点电势
D.R3的电阻变大,a点电势低于b点电势【解析】当光照射R3时,R3阻值变小,R4分压变大,则a点电势将会升高,所以a点
电势高于b点电势.
【答案】A 6.(2016·惠州高二检测)如图3412所示为测定压力的电容式传感器,将平行板电容器、灵敏电流表(零刻度在中间)和电源串联成闭合回路,当压力F作用于可动膜片电极上时,膜片发生形变,引起电容的变化,导致灵敏电流表指针偏转,在对膜片开始施加压力使膜片电极从图中的虚线推到图中实线位置并保持固定的过程中,灵敏电流表指针偏转情况为(电流从电流表正接线柱流入时指针向右偏)( ) 【导学号:90270129】
图3412
A.向右偏到某一刻度后回到零刻度
B.向左偏到某一刻度后回到零刻度
C.向右偏到某一刻度后不动
D.向左偏到某一刻度后不动
【解析】压力F作用时,极板间距d变小,由C=εrS
4πkd
知,电容器电容C变大,又
根据Q=CU,极板带电量变大,所以电容器应充电,灵敏电流计中产生由正接线柱流入的电流,所以指针将右偏,极板保持固定后,充电结束,指针回到零刻度.
【答案】A 7.(多选)(2016·东莞高二检测)如图3413所示,两块金属板水平放置,与左侧水平
放置的线圈通过开关S用导线连接.压力传感器上表面绝缘,位于两金属板间,带正电的小球静置于压力传感器上,均匀变化的磁场沿线圈的轴向穿过线圈.S未接通时传感器的示数为1 N,S闭合后传感器的示数变为2 N.则磁场的变化情况可能是( )
图3413
A.向上均匀增大
B.向上均匀减小
D.向下均匀增大
C.向下均匀减小
【解析】S闭合后,向上均匀增大或向下均匀减小磁场都能使上金属板带正电,下金属板带负电,带正电的小球受竖直向下的电场力,传感器示数变大.故选A、C.
【答案】AC 8.如图3414(a)是汽车过桥时对不同类型桥面压力变化的实验.采用DIS方法对模
型进行测量,其结果如图3414(b)中电脑屏幕所示.
图3414
(1)图(a)中的传感器为________传感器;
(2)图(a)中甲、乙、丙分别为三种不同类型的桥面.对于凸形桥甲,其相对应的压力图
线应是图(b)电脑屏幕上的________(选填a、b或c). 【导学号:90270130】【解析】该传感器把力信号转化为电信号,属于力电传感器;小球经过凸形桥甲的最
高点时,压力小于重力,其相对应的压力图线应是电脑屏幕上的c.
【答案】(1)力电(2)c
[能力提升]
9.压敏电阻的阻值随所受压力的增大而减小,有位同学利用压敏电阻设计了判断小车
运动状态的装置,其工作原理如图3415(a)所示.将压敏电阻和一块挡板固定在绝缘小车上,中间放置一个绝缘重球,小车在向右做直线运动过程中,电流表示数如图3415(b)所
示,下列判断正确的是( )
(a)(b)
图3415
A.从t1到t2时间内,小车做匀速直线运动
B.从t1到t2时间内,小车做匀加速直线运动
C.从t2到t3时间内,小车做匀速直线运动
D.从t2到t3时间内,小车做匀加速直线运动
【解析】由压敏电阻的电阻特点知,t1~t2时间内电流I均匀增加,所以压敏电阻所
受的压力均匀增加,故小车做加速度越来越大的变加速运动.t2~t3时间段内,电流I最大,压敏电阻最小,故受的压力最大、恒定,故小车做匀加速直线运动,选项D正确.
【答案】D 10.某电容式话筒的原理示意图如图3316所示,E为电源,R为电阻,薄片P和Q为
两金属极板.对着话筒说话时,P振动而Q可视为不动.在P、Q间距增大过程中( )
图3316
A.P、Q构成的电容器的电容增大
B.P上电荷量保持不变
C.M点的电势比N点的低
D.M点的电势比N点的高
【解析】由C=εrS
4πkd
可知PQ间距离d增大时,电容C减小,A项错误.电容减小将
放电,电荷量减小,故B项错误.放电时电流从M点经R到N点,说明M点电势高于N点电
势,所以C项错误,D项正确.
【答案】D 11.磁场具有能量,磁场中单位体积内所具有的能量叫做能量密度,其值为B2/(2μ).式
中B是磁感应强度,μ是磁导率,在空气中μ为一已知常数.为了近似测得条形磁铁磁极端面附近的磁感应强度B,一学生用一根端面面积为A的条形磁铁吸住一相同面积的铁片P,再用力将铁片与磁铁拉开一段微小距离Δl,并测出拉力F,如图3417所示.F所做的功
等于间隙中磁场的能量,求磁感应强度B. 【导学号:90270131】
图3417
【解析】在用力将铁片与磁铁拉开一段微小距离Δl的过程中,拉力F可认为不变,
因此F所做的功W=FΔl.
以ω表示间隙中磁场的能量密度,则间隙中磁场的能量E=ωV=ωAΔl.
由题给条件得ω=B2
2μ,故E=
B2
2μ
AΔl.
因为F所做的功等于间隙中磁场的能量,即W=E,故有FΔl=B2
2μ
AΔl.
解得B=2μF A
.
【答案】2μF A
12.如图3418甲所示为一测量硫化镉光敏电阻特性的实验电路,电源电压恒定.电
流表内阻不计,开关闭合后,调节滑动变阻器的滑片,使小灯泡发光逐渐增强,测得流过电阻的电流和光强的关系曲线如图乙所示,试根据这一特性设计一个自动光控电路.
图3418
【解析】由光敏电阻的特性曲线可以看出,当入射光增强时,光敏电阻的阻值减小,
流过光敏电阻的电流增大.
根据题意设计一个路灯自动控制电路如图所示.
控制过程是:当有光照射时,流过光敏电阻的电流经过放大器输出一个较大的电流,驱
动电磁继电器吸合使两个常闭触点断开;当无光照时,流过光敏电阻的电流减小,放大器输出电流减小,电磁继电器释放衔铁,使两个常闭触点闭合,控制路灯电路接通,路灯开始工
作.
【答案】见解析。