浙江高考物理总复习 第10章 实验十一传感器的简单使用知能优化演练 大纲人教版

实验11 传感器的简单应用【考纲链接】1.本实验在新课标物理《高考大纲》中是必考内容实验之十一.传感器的简单应用。

2. 本实验见普通高中课程标准实验教科书《物理》选修3-2（人民教育出版社课程教材研究所物理课程教材研究开发中心编著，人民教育出版社出版）的第6章传感器 第4节传感器的应用实验（第70~72页）。

由于本实验是历来的教科书所没有的，许多教师没有做过，不太熟悉，有些学校实验室没有所需器材（如施密特触发器等）,所以要特别重视。

以型号HEF40106B 施密特触发器为例图6-2-1图6-2-1是型号HEF40106B 触发器的引脚示意图，由图可以看出，在同一块集成片上分别做了6块独立的施密特触发器，如果使用第1块，只需要在1i 接输入电压，在1o 接输出电压，然后分别把DD V 接到稳压电源，SS V 接地，就可以工作了。

实验原理：图6-2-2将电路按图6-2-2连接，G R 为光敏电阻，1R ，2R 为电阻箱，LED 为发光二极管，A 点为施密特触发器的输入端，Y 点为施密特触发器的输出端。

适当选择1R ，2R 的阻值后，当外R上的电阻相对比较小，A点的电压小于Vp，Y点输出高电位，发光二极管界光线很强时，GR上的电阻显著增大， A点的电压两端的电势差很小，因此不能发光；当外界光线变弱时，G也显著增大，当增大到Vp=3.0V时，Y点输出低电位，发光二极管两端有大约5V的电势R上的电阻减小，A点的差，发光二极管开始正常发光，如果光线强度又进一步开始回升，G电压也开始减小，当A点的电压小于Vn=2.2V时，Y点又输出高电位，发光二极管熄灭。

为了更直观地了解整个电路工作过程，也可以分别用两个电压表对A点和Y点的电压进行测量。

实验一：光控开关实验目的：了解光控开关，对自动控制有初步理解。

实验电路：见图6-2-3图6-2-3 实验电路实验步骤：1. 当光弱时，光敏电阻阻值大，电流小，A端输入高电位（1），Y端输出低电位（0），发光二极管亮，如图6-2-4.图6-2-42. 当光强时，光敏电阻阻值小，电流大，A 端输入低电位（0），Y 端输出高电位（1），发光二极管不亮，如图6-2-5。

【创新教程】2015届高考物理一轮总复习实验11 传感器的简单使用知能演练提升新人教版对应学生用书第215页1．用遥控器调换电视机频道的过程，实际上就是传感器把光信号转化为电信号的过程．下列所述与其工作原理相同的是( )A．走廊照明灯的声控开关B．火灾报警器C．自动洗衣机中的压力传感装置D．电饭煲中控制加热和保温的温控器解析：声控开关是声传感器，火灾报警器是光传感器，自动洗衣机中的压力传感装置是力传感器，电饭煲中控制加热和保温的温控器是热传感器，B正确．答案：B2．如图电容式触摸屏的构造主要是在玻璃屏幕上镀一层透明的薄膜导体层，再在导体层外加上一块保护玻璃，电容式触摸屏在触摸屏四边均镀上狭长的电极，在导体层内形成一个低电压交流电场．在触摸屏幕时，由于人体是导体，手指与内部导体层间会形成一个特殊电容(耦合电容)，四边电极发出的电流会流向触点，而电流强弱与手指到电极的距离成正比，位于触摸屏后的控制器便会计算电流的比例及强弱，准确算出触摸点的位置．由以上信息可知，下列说法中错误的是( )A．电容式触摸屏的两极板分别是导体层和手指B．当用手触摸屏幕时，手指与屏的接触面积越大，电容越大C．当用手触摸屏幕时，手指与屏的接触面积越大，电容越小D．当用手触摸屏幕时，手指和屏的接触面积的大小影响电容的大小解析：电容式触摸屏在原理上把人的手指当作一个电容器元件的一个极板，把导体层当作另一极板，故选项A正确；手指和屏的接触面积大小会影响到电容大小，接触面积越大，即两极板的正对面积越大，电容越大，故选项B、D正确，C错误．答案：C3．电流传感器可以像电流表一样测量电流，它的优点是反应非常快，可以捕捉到瞬间的电流变化，还可以与计算机相连，能在很短的时间内画出电流随时间的变化图象．按图甲连接电路，提供8 V直流电源，先使开关S与1相连，电源向电容器充电，这个过程可在瞬间完成，然后把开关S掷向2，电容器放电，传感器将电流信息传入计算机，屏上显示出电流随时间变化的I­t曲线，如图乙所示．(1)图中画出的竖直狭长矩形(图乙最左端)，它的面积表示的物理意义是________________________________________________________________________；(2)估算电容器在全部放电过程中释放的电荷量是________ C；(3)根据以上数据估算，电容器的电容是________ F.解析：(1)因为q＝It，所以I­t图象下的“面积”表示电荷量q.(2)图象与坐标轴所围的“面积”有70个格(69～71个格)，所以电荷量为70×0.2×0.4×10－3 C＝5.60×10－3C(5.52×10－3～5.68×10－3 C都算正确)．(3)电容器充电的电压等于电源电动势E＝8 V，由C＝QE得C＝7.00×10－4F(6.90×10－4～7.10×10－4 F都算正确)．答案：(1)电容器0.1 s内放电的电荷量(2)5.60×10－3(5.52×10－3～5.68×10－3)(3)7.00×10－4(6.90×10－4～7.10×10－4)4．这是一个研究圆周运动向心力的实验设计：在一个透明玻璃做成的圆台面上均匀贴了数条反光度很高的狭窄铝箔纸条，在圆盘上方某处安装了一个光传感器，它具有发射红外光线、同时可接收反射光的功能．台面上有一条光滑的凹槽，凹槽的尽头，靠近台壁处安装了一个力传感器(可以感知力的大小)，力传感器前放置一个小球．圆盘转动时，光传感器发出的光线在铝箔处反射被光传感器接收，在没有铝箔处将透射过去．小球压迫力传感器，获得传感器给球的弹力，这个力充当小球做圆周运动的向心力，力的大小可以通过传感器测量．当光传感器和力传感器通过数据采集系统与电脑连接后，电脑显示屏可显示出光接收波形图(如图)和力的测量数值F0.现已知光传感器在圆台面上的投影与转轴相距r，小球的质量为m，球心与转轴相距R，铝箔宽度d，电脑显示出铝箔条反射光的最短时间为t1.(1)用上述条件可以求出小球做圆周运动所需要的向心力F ＝________，并与F 0比较，从而验证向心力公式．(2)这一设计对转台做非匀速圆周运动的情况是否适用，简要说明理由．解析：光传感器所在位置的线速度为d /t 1，所以转盘转动的角速度ω＝v r ＝d rt 1，小球做圆周运动所需向心力F ＝mω2R ＝m ⎝ ⎛⎭⎪⎫d rt 12R . 答案：(1)m d 2R t 21r 2 (2)适用．因为牛顿第二定律具有瞬时性，只要取对应瞬时值即可比较． 5．如图所示，一热敏电阻R T 放在控温容器M 内；为毫安表，量程6 mA ，内阻为数十欧姆；E为直流电源，电动势约为3 V ，内阻很小；R 为电阻箱，最大阻值为999.9 Ω；S 为开关．已知R T 在95 ℃时的阻值为150 Ω，在20 ℃时的阻值约为550 Ω.现要求在降温过程中测量在20～95 ℃之间的多个温度下R T 的阻值．(1)在图中画出连线，完成实验原理电路图．(2)完成下列实验步骤中的填空：a．依照实验原理电路图连线．b．调节控温容器M内的温度，使得R T的温度为95 ℃.c．把电阻箱调到适当的初值，以保证仪器安全．d．闭合开关，调节电阻箱，记录电流表的示数I0，并记录________．e．将R T的温度降为T1(20 ℃<T1<95 ℃)；调节电阻箱，使得电流表的读数________，记录________．f．温度为T1时热敏电阻的电阻值R T1＝________.g．逐步降低T1的数值，直至20 ℃为止；在每一温度下重复步骤e、f.解析：(1)电阻箱的最大阻值与热敏电阻的最大阻值相差不大，因此电阻箱应与热敏电阻串联．实验原理电路图如图所示(2)本实验原理是当电路的两种状态的电流相等时，外电路的总电阻相等，所以95 ℃和T1时R T对应的电路的电阻相等，有150 Ω＋R0＝R T1＋R1，即R T1＝R0－R1＋150 Ω.答案：(1)见解析图(2)d.电阻箱的读数R0e．仍为I0电阻箱的读数R1f．R0－R1＋150 Ω6．一台臭氧发生器P的电阻为10 kΩ，当供电电压等于24 V时能正常工作，否则不产生臭氧．现要用这种臭氧发生器制成自动消毒装置，要求它在有光照时能产生臭氧，在黑暗时不产生臭氧，拟用一个光敏电阻R1对它进行控制，R1的阻值在有光照时为100 Ω、黑暗时为1 000 Ω、允许通过的最大电流为3 mA；电源E的电压为36 V、内阻不计；另有一个滑动变阻器R2，阻值为0～100 Ω、允许通过的最大电流为0.4 A；一个开关S和导线若干．臭氧发生器P和光敏电阻R1的符号如图所示．设计一个满足上述要求的电路图，图中各元件要标上字母代号，其中滑动变阻器两固定接线柱端分别标上字母A、B(电路图画在方框内)．错误!解析：为了能控制臭氧发生器，应该使用滑动变阻器的分压式连接，有光照时P能正常工作，无光照时P不工作．电路图如图所示：答案：见解析图[备课札记]。

实验11 传感器的简单应用一、实验目的1．认识热敏电阻、光敏电阻的特性．2．了解传感器在技术上的简单应用．二、实验器材热敏电阻、光敏电阻、烧杯、温度计、铁架台(带铁夹)、冷水、热水、多用电表、小灯泡、学生电源、滑动变阻器、开关、导线等．考点一实验原理与实验操作1.研究热敏电阻的特性(1)如图S11­1所示连接好电路，将热敏电阻绝缘处理．图S11­1(2)把多用电表置于“欧姆”挡，并选择适当的倍率测出烧杯中没有热水时热敏电阻的阻值，并记下温度计的示数．(3)向烧杯中注入少量的冷水，使热敏电阻浸没在冷水中，记下温度计的示数和热敏电阻的阻值．(4)将热水分几次注入烧杯中，测出不同温度下热敏电阻的阻值，并记录、填表．(5)画出热敏电阻的阻值随温度变化的图线．图S11­2(6)根据实验数据和R­t图线，分析得到热敏电阻的特性：热敏电阻的阻值随温度的升高而减小，随温度的降低而增大．2．研究光敏电阻的特性(1)将光敏电阻、多用电表、灯泡、滑动变阻器按图S11­3所示电路连接，其中多用电表置于“欧姆”挡．图S11­3(2)测出在室内自然光的照射下光敏电阻的阻值，并记录数据．(3)接通电源，让小灯泡发光，调节滑动变阻器使小灯泡的亮度逐渐变亮，观察表盘指针显示电阻阻值的情况，并记录．(4)用黑纸遮住光，观察并记录光敏电阻的阻值．(5)分析记录结果，得到光敏电阻的特性：光敏电阻的阻值被光照射时发生变化，光照增强电阻减小，光照减弱电阻增大．1 热电传感器利用了热敏电阻对温度变化响应很敏感的特性．某学习小组的同学拟探究某种类型的热敏电阻的阻值如何随温度变化．从室温升到80 ℃时，所提供的热敏电阻R t 的阻值变化范围可能是由5 Ω变到1 Ω或由5 Ω变到45 Ω.除热敏电阻外，可供选用的器材如下：温度计，测温范围－10～100 ℃；电流表A1，量程3 A，内阻r A＝0.1 Ω；电流表A2，量程0.6 A，内阻约为0.2 Ω；电压表V1，量程6 V，内阻r V＝1.5 kΩ；电压表V2，量程3 V，内阻约为1 kΩ；标准电阻，阻值R1＝100 Ω；滑动变阻器R2，阻值范围0～5 Ω；电源E，电动势3 V，内阻不计；开关及导线若干．(1)甲同学利用如图S11­4所示的电路测量室温下热敏电阻的阻值．要使测量效果最好，应选下列________组器材．图S11­4A．A1和V1B．A2和V2C．A1和V2(2)在测量过程中，随着倒入烧杯中的开水增多，热敏电阻的温度升高到80 ℃时，甲同学发现电流表、电压表的示数几乎都不随滑动变阻器R2的阻值的变化而改变(电路保持安全完好)，这说明该热敏电阻的阻值随温度升高而________．(选填“增大”或“减小”)(3)学习小组的同学根据甲同学的实验，建议他在测量较高温度热敏电阻的阻值时重新设计电路，更换器材．请你在如图S11­5所示的虚线框内完成测量温度80 ℃时热敏电阻阻值的实验电路图．图S11­5为了节能和环保，一些公共场所使用光控开关控制照明系统．光控开关可采用光敏电阻来控制，光敏电阻是阻值随着光的照度而发生变化的元件(照度可以反映光的强弱，光越强照度越大，照度单位为lx)．某光敏电阻R P在不同照度下的阻值如下表：照度(lx)0.20.40.60.8 1.0 1.2电阻(kΩ)754028232018(1)根据表中数据，请在坐标系中描绘出阻值随照度变化的曲线，并说明阻值随照度变化的特点．(2)如图S11­6所示，当1、2两端所加电压上升至2 V时，控制开关自动启动照明系统．请利用下列器材设计一个简单电路，给1、2两端提供电压，要求当天色渐暗照度降低至1.0 lx时启动照明系统，在虚线框内完成电路原理图．(不考虑控制开关对所设计电路的影响)图S11­6提供的器材如下：光敏电阻R P(符号)；直流电源E(电动势3 V，内阻不计)；定值电阻：R1＝10 kΩ，R2＝20 kΩ，R3＝40 kΩ(限选其中之一并在图中标出)；开关S及导线若干．考点二数据处理与误差分析2 [2015·长春模拟] 温度传感器广泛应用于家用电器中，它是利用热敏电阻的阻值随温度变化的特性来工作的．如图S11­7甲所示为某装置中的传感器工作原理图，已知电源的电动势E＝9.0 V，内阻不计；G为灵敏电流表，其内阻R g保持不变；R为热敏电阻，其阻值随温度的变化关系如图乙所示，闭合开关S，当R的温度等于20 ℃时，电流表示数I1＝2 mA；当电流表的示数I2＝3.6 mA时，热敏电阻的温度是( )图S11­7A．60 ℃ B．80 ℃C．100 ℃ D．120 ℃式题1 [2015·大连调研] 如图S11­8甲所示，电源的电动势E＝9 V，它和灵敏电流表G的内阻均不可忽略，电压表V的内阻很大，热敏电阻R的阻值随温度的变化关系如图乙所示．闭合开关S，当R的温度等于20 ℃时，电流表示数I1＝2 mA.根据以上信息判断，下列说法正确的是( )图S11­8A．电流表内阻与电源内阻之和为0.5 kΩB．电流表示数I2＝3.6 mA时热敏电阻的温度是100 ℃C．温度升高时电压表示数U与电流表示数I的比值变大D．温度升高时电压表示数变化量的绝对值ΔU与电流表示数变化量的绝对值ΔI的比值不变式题2 为了研究光敏电阻在室内正常光照射和室外强光照射时电阻的大小关系，某同学用如图S11­9甲所示的电路进行实验，得出两种U­I图线，如图乙所示．甲乙图S11­9(1)根据U­I图线可知正常光照射时光敏电阻的阻值为________Ω，强光照射时电阻为________Ω；(2)若实验中所用电压表的内阻约为5 kΩ，毫安表的内阻约为100 Ω，考虑到电表内阻对实验结果的影响，此实验中________(选填“正常光照射时”或“强光照射时”)测得的电阻误差较大．若测量这种光照下的电阻，则需将实物图中毫安表的连接方式采用________(选填“内接”或“外接”)法进行实验，实验结果较为准确．1．(多选)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2009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．定值电阻 B．热敏电阻C．霍尔元件 D．干电池2．金属铂的电阻值随温度的变化而变化，图S11­10中可能表示金属铂电阻的U­I图线的是( )图S11­103．[2015·湛江二模] 如图S11­11所示为某电容传声器结构示意图，膜片和极板组成一个电容器，当人对着传声器讲话时，膜片会振动．若某次膜片振动时，膜片与极板距离减小，则在此过程中( )图S11­11A．膜片与极板所组成的电容器的电容变小B．极板的带电荷量增大C．膜片与极板间的电场强度变小D．电阻R中无电流通过4．[2015·东城模拟] 利用金属导体的电阻随温度的变化而变化的特点可以制成电阻温度计．如图S11­12甲所示为某种金属导体的电阻R随温度t变化的图线(直线)．如果用这种金属导体做成测温探头，再将它连入如图乙所示的电路中，随着测温探头处待测温度的变化，电流表示数也会发生变化．则在t1～t2温度范围内( )甲乙图S11­12A．待测温度越高，电流表的示数越大B．待测温度越高，电流表的示数越小C．待测温度升高，电流表的示数均匀增大D．待测温度升高，电流表的示数均匀减小5．(多选)[2015·江山模拟] 如图S11­13甲所示的电路中电源电动势E＝8 V，电阻R 与一个电流传感器相连，传感器可以将电路中的电流随时间变化的曲线显示在计算机屏幕上，先将S接2给电容器C充电，再将S接1，结果在计算机屏幕上得到如图乙所示的曲线，C为图像上的一点，将该曲线描绘在坐标纸上(坐标纸上的小方格图中未画出)，电流坐标轴每小格表示0.1 mA，时间坐标轴每小格表示0.1 s，曲线与AOB所围成的面积约为80个小方格．则下列说法正确的是( )甲乙图S11­13A．充电电流由a极板穿过电容器内部流向b极板B．C点的坐标乘积表示电容器放电过程中流过电流传感器的电荷量C．电容器充电完毕时，所带电荷量约为8×10－4 CD．电容器的电容约为10－4 F6．(多选)利用光敏电阻制作的光传感器，记录了传送带上工件的输送情况，图S11­14甲为某工厂成品包装车间的光传感记录器的示意图，光传感器B能接收到发光元件A发出的光，每当工件挡住A发出的光时，光传感器就输出一个电信号，并在屏幕上显示出电信号与时间的关系，如图乙所示．若传送带始终匀速运动，每两个工件间的距离为0.2 m，则下列说法正确的是( )甲乙图S11­14A．传送带运动的速度是0.1 m/sB．传送带运动的速度是0.2 m/sC．该传送带每小时输送3600个工件D．该传送带每小时输送7200个工件7．[2015·湖北重点高中联考] 利用传感器可以探测、感受外界的信号、物理条件等．图S11­15甲为某同学用传感器做实验得到的小灯泡的U­I关系图线．图S11­15(1)实验室提供的器材有：电流传感器、电压传感器、滑动变阻器A(阻值范围0～10 Ω)、滑动变阻器B(阻值范围0～100 Ω)、电动势为6 V的电源(不计内阻)、小灯泡、开关、导线若干．该同学做实验时，滑动变阻器选用的是________(选填“A”或“B”)；请在图乙的方框中画出该实验的电路图．(2)如果将该小灯泡接入图丙所示的电路中，已知电流传感器的示数为0.3 A，电源电动势为3 V．则此时小灯泡的电功率为________W，电源的内阻为________Ω(保留2位有效数字)．。

传感器的简单使用1．许多楼道照明灯具有这样的功能：天黑时，出现声音它就开启；而白天，即使有声音它也没有反应，它的控制电路中接入了哪些传感器( )A．温度传感器 B．光传感器C．声音传感器 D．热传感器答案：BC2．(2011年效实中学检测)用遥控器调换电视机频道的过程，实际上就是传感器把光信号转化为电信号的过程，下列属于这类传感器的是( )A．红外线报警装置B．走廊照明灯的声控开关C．自动洗衣机中的压力传感器D．电饭煲中控制加热和保温的温控器解析：选A.遥控器是利用红外线传输信号的，故只有A选项正确．3．2007年度诺贝尔物理学奖授予了法国和德国的两位科学家，以表彰他们发现“巨磁电阻效应”．基于巨磁电阻效应开发作用于读取硬盘数据的技术，被认为是纳米技术的第一次真正应用，在下列有关其他电阻应用的说法中，错误的是( )A．热敏电阻可应用于温度测控装置中B．光敏电阻是一种光电传感器C．电阻丝可应用于电热设备中D．电阻在电路中主要起到通过直流、阻碍交流的作用解析：选D.热敏电阻的原理是通过已知某电阻的电阻值与温度的函数关系，测得该热敏电阻的值即可获取温度，从而应用于温度测控装置中，A说法正确；光敏电阻是将光信号与电信号进行转换的传感器，B说法正确；电阻丝通过电流会产生热效应，可应用于电热设备中，C说法正确；电阻对直流和交流均起到阻碍的作用，D说法错误．4.如图10－3－14所示的电路中，电源两端的电压恒定，L为小灯泡，R为光敏电阻，LED 为发光二极管(电流越大，发出的光越强)，且R与LED间距不变，下列说法中正确的是( )图10－3－14A．当滑动触头P向左移动时，L消耗的功率增大B．当滑动触头P向左移动时，L消耗的功率减小C．当滑动触头P向右移动时，L消耗的功率可能不变D．无论怎样移动触头P，L消耗的功率都不变解析：选A.触头P左移，LED中电流变大，发光变强，R的电阻变小，则L中的电流变大，功率变大，A正确，B错误；触头P右移，LED中电流变小，发光变弱，R的电阻变大，则L 中的电流变小，功率变小，故C、D错误．5．(2011年嘉兴模拟)某兴趣小组对一火灾报警装置的部分电路进行探究，其电路图如图10－3－15甲所示，其中R2是半导体热敏电阻，它的电阻随温度变化关系如图乙所示．当R2所在处出现火情时，通过电流表的电流I和a、b间端电压U与出现火情前相比( )图10－3－15A ．I 变大，U 变小B ．I 变小，U 变小C ．I 变小，U 变大D ．I 变大，U 变大解析：选A.出现火情时，温度升高，R 2变小，A 表示数变大，电路中总电流变大，由U ＝E －Ir 知，U 变小，故A 正确．6.传感器是把非电学量(如速度、温度、压力等)的变化转换成电学量的变化的一种元件，在自动控制中有着相当广泛的应用．有一种测量人的体重的电子秤，其测量部分的原理图如图10－3－16中的虚线框所示，它主要由压力传感器R (电阻值会随所受压力大小发生变化的可变电阻)，显示体重大小的仪表A(实质是理想的电流表)组成．压力传感器表面能承受的最大压强为1×107 Pa ，且已知压力传感器R 的电阻与所受压力的关系如下表所示．设踏板和压杆的质量可以忽略不计，接通电源后，压力传感器两端的电压恒为4.8 V ，g 取10 m/s 2.请回答：图10－3－16(2)如果某人站在该秤踏板上，电流表刻度盘的示数为20 mA ，这个人的体重是________ kg.解析：(1)由图表知，踏板空载时，压力传感器电阻R ＝300 Ω，此时A 中电流I ＝U R ＝4.8300A ＝1.6×10－2 A.(2)当电流I ＝20 mA ＝20×10－3 A 时，压力传感器的电阻R ＝U I ＝ 4.820×10－3Ω＝240 Ω，对应表格中，这个人的质量为50 kg.答案：(1)1.6×10－2 (2)507．(2010年高考大纲全国卷Ⅱ)如图10－3－17，一热敏电阻R T 放在控温容器M 内：A 为毫安表，量程6 mA ，内阻为数10欧姆；E 为直流电源，电动势约为3 V ，内阻很小；R 为电阻箱，最大阻值为999.9 Ω；S 为开关．已知R T 在95 ℃时的阻值为150 Ω，在20 ℃时的阻值约为550 Ω.现要求在降温过程中测量在95 ℃～20 ℃之间的多个温度下R T 的阻值．图10－3－17(1)在图中画出连线，完成实验原理电路图．(2)完成下列实验步骤中的填空：①依照实验原理电路图连线．②调节控温容器M内的温度，使得R T的温度为95 ℃.③将电阻箱调到适当的初值，以保证仪器安全．④闭合开关，调节电阻箱，记录电流表示的数I0，并记录________．⑤将R T的温度降为T1(20 ℃<T1<95 ℃)；调节电阻箱，使得电流表的读数________，记录________．⑥温度为T1时热敏电阻的电阻值R T1＝_____________________________________.⑦逐步降低T1的数值，直至20 ℃为止；在每一温度下重复步骤⑤⑥.解析：(1)实验原理电路图，如图所示．(2)要求出在不同温度下R T的阻值，在闭合电路中读出电流表的示数，然后记录电阻箱的读数R0，由闭合电路欧姆定律有：E＝I0(R T＋R0＋r)＝I0(150 Ω＋R0＋r)①改变R T的温度为T1，调节电阻箱，使得电流表的读数仍为I0，记录电阻箱的读数R1，则有：E＝I0(R T1＋R1＋r)②解①②得R T1＝R0－R1＋150 Ω.答案：(1)见解析(2)④电阻箱的读数R0⑤仍为I0电阻箱的读数R1⑥R0－R1＋150 Ω。

1．传感器担负着信息收集的任务，它经常是( )A．将力学量 ( 如形变量 ) 转变为电学量B．将热学量转变为电学量C．将光学量转变为电学量D．将电学量转变为力学量分析：传感器是将所感觉到的不便于丈量的物理量( 如力、热、光、声等 ) 变换成便于丈量的物理量 ( 一般是电学量) 的一类元件．应选项A、 B、 C 对，选项D错．答案： ABC2．用遥控器调动电视机频道的过程，实质上就是传感器把光信号转变为电信号的过程．下列属于这种传感器的是()A．红外报警装置B．走廊照明灯的声控开关C．自动洗衣机中的压力传感装置D．电饭煲中控制加热和保温的温控器分析：遥控器是利用红外线传输信号的，故 A 项正确．答案： A3．以下说法正确的选项是()A．话筒是一种常用的声传感器，其作用是将电信号变换为声信号B．电熨斗能够自动控制温度的原由是它装有双金属片温度传感器，这种传感器的作用是控制电路的通断C．电子秤所使用的测力装置是力传感器D．热敏电阻能够把温度这个热学量变换为电阻这个电学量分析：话筒是将声信号变换为电信号，故A项错误．由温控电熨斗的原理及电子秤原理可知 B、 C 正确．由热敏电阻的应用可知， D 正确．答案： BCD4.以下图的电路中，当半导体资料做成的热敏电阻浸泡到热水中时，电流表示数增大，则说明()A ．热敏电阻在温度越高时，电阻越大B ．热敏电阻在温度越高时，电阻越小C ．半导体资料温度高升时，导电性能变差D ．半导体资料温度高升时，导电性能变好5．酒精测试仪用于对灵活车驾驶人员能否酒后驾车及其余禁止酒后作业人员的现场检测，它利用的是一种二氧化锡半导体型酒精气体传感器．酒精气体传感器的电阻随酒精气体浓度的变化而变化． 在以下图的电路中，不一样的酒精气体浓度对应着传感器的不一样电阻， 这样，显示仪表的指针就与酒精气体浓度有了对应关系． 假如二氧化锡半导体型酒精气体传感器电阻r ′的倒数与酒精气体的浓度成正比，那么，电压表示数 U 与酒精气体浓度 c 之间的对应关系正确的是()A ． U 越大，表示 c 越大， c 与 U 成正比B ． 越大，表示c 越大，可是c 与 U 不可正比UC ． U 越大，表示 c 越小， c 与 U 成反比D ． U 越大，表示 c 越小，可是 c 与 U 不可反比1分析：题中给出传感器电阻r ′的倒数与浓度c 是正比关系，即 r ′ ＝ kc ，电压表示数 UREREkR E＝r ′＋ R ＋ R 0＋ r ＝1＝1，kc ＋ R ＋ R 0＋ r kR ＋ R 0＋r＋ c能够看出电压与浓度的关系不是正比关系，但随浓度的增添而增添．答案： B6．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装置，其工作原理如图(a) 所示，将压敏电阻和一块挡板固定在绝缘小车上，中间搁置一个绝缘重球．小车向右做直线运动过程中，电流表示数如图(b) 所示，以下判断正确的选项是()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，小车做匀加快直线运动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，小车做匀加快直线运动7．以下图，图甲为热敏电阻的R－t 图象，图乙为用此热敏电阻R的继电器构成的一个简单恒温箱电路，继电器线圈的电阻为150 Ω. 当线圈中的电流大于或等于20 mA时，继电器的衔铁被吸合．为继电器线圈供电的电池电动势E＝6 V，内阻能够不计．图中“电源”是恒温箱加热器的电源．(1)应当把恒温箱内的加热器接在 A、 B端仍是 C、 D端？(2)假如要使恒温箱内的温度保持100℃，可变电阻R′的阻值应调理为多少？解： (1) 由甲图线知，热敏电阻R的阻值随温度高升而减小，因此电磁继电器电路中的电流增大，当电流增大到20 mA 时，衔铁被吸下，触点与 A 分别而与 C接触，此时应当断开加热电路，因此加热器应接在A、B 之间．E(2) 由图甲查出热敏电阻在 100℃时，电阻阻值为50 Ω，依照欧姆定律，I＝R J＋R′＋R，E推得 R′＝I－ R J－ R＝100Ω.8.青岛奥运会风帆赛场采纳风力发电给蓄电池充电，为路灯供给电能．用光敏电阻作为传感器控制路灯电路的开关，实现自动控制．光敏电阻的阻值随照耀光的强弱而变化，作为简化模型，能够近似以为，照耀光较强( 如白日 ) 时电阻几乎为 0；照耀光较弱 ( 如黑天 ) 时电阻接近于无量大．利用光敏电阻作为传感器，借助电磁开关，能够实现路灯自动在白日封闭，黑天翻开．电磁开关的内部构造以下图.1 、2 两接线柱之间是励磁线圈，3、4 两接线柱分别与弹簧片和触点连结．当励磁线圈中电流大于 50 mA时，电磁铁吸合铁片，弹簧片和触点分别， 3、4 断开；电流小于50 mA 时， 3、 4 接通．励磁线圈中同意经过的最大电流为100 mA.(1)利用以下器械设计一个自动控制路灯的电路，画出电路原理图．光敏电阻 R1，符号灯泡 L，额定功率40 W，额定电压36 V ，符号保护电阻 R2，符号电磁开关，符号蓄电池 E，电压36 V，内阻很小；开关S，导线若干．(2)回答以下问题：①假如励磁线圈的电阻为200Ω，励磁线圈GKLZ－11O 同意加的最大电压为________V，保护电阻R2的阻值范围为________Ω.②在有些应用电磁开关的场合，为了安全，常常需要在电磁铁吸合铁片刻，接线柱3、 4 之间从断开变为接通．为此，电磁开关内部构造应怎样改造？请联合此题中电磁开关内部构造图说明．答： ________________________________________________________________________.③随意举出一个其余的电磁铁应用的例子．答： ________________________________________________________________________.分析：此题主要考察传感器的应用、电路设计，是一道开放式的好题，意在考察考生提取信息和运用物理规律解决实质问题的能力．电磁继电器分为控制电路和工作电路两部分．依据光敏电阻的特征，可知光敏电阻应串连在控制电路中，为了保护励磁线圈，保护电阻也应当串联在控制电路中．灯泡连入工作电路．由于励磁线圈同意的最大电流I m＝0.1 A，因此励磁线圈两头同意的最大电压U m＝ I m R＝20 V；保护电阻的最小值R21＝ER22 － R 线＝160Ω，最大值I mE＝0.05－ R线＝520Ω.答案： (1) 以下图(2)① 20 160～ 520 ②把触点从弹簧片右边移到弹簧片左边，保证当电磁铁吸合铁片时， 3、 4 之间接通；不吸合时，3、 4 之中断开③电磁起重机9. (2010 课标全国高考 ) 用对温度敏感的半导体资料制成的某热敏电阻R T，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R T和两个适合的固定电阻R1、 R2连成图1 虚线框内所示的电路，以使电路的等效电阻R L的阻值随R T所处环境温度的变化近似为线性的，且拥有适合的阻值范围．为了考证这个设计，他采纳伏安法丈量在不一样温度下R L的阻值，测量电路如图 1 所示，图中的电压表内阻很大．R L的丈量结果以下表所示.图 1温度 t (℃)30.0 40.0 50.0 60.0 70.0 80.0 90.0R L阻值(Ω)54.3 51.5 48.3 44.7 41.4 37.9 34.7 回答以下问题：(1) 依据图 1 所示的电路，在图 2 所示的实物图上连线．图 2(2) 为了查验R L与 t 之间近似为线性关系，在座标纸上作R L— 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3、4 所示．电流表的读数为______ ，电压表的读数为______．此时等效电阻R L的阻值为______；热敏电阻所处环境的温度约为______．图3图4分析： (3) 电流表 1 小格代表 5 mA，不需要估读到下一位，故I ＝23×5 mA＝115 mA；电U压表 1 小格代表0.1 V ，需要估读到下一位，故U＝50.0×0.1 V＝5.00 V；R L＝I＝43.5Ω，则由 R L— t 图线可知，环境温度t ＝64.0℃(62.0～66.0℃之间某一数值均可) ．答案： (1) 连线以下图．(2)R L—t 关系曲线以下图．(3)115 mA 5.00 V43.5 Ω64.0 ℃(62.0 ～66.0 ℃之间某一数值均可)。

【创新方案】2014年高考物理一轮复习实验十一传感器的简单使用(1)了解传感器的工作原理，知道热敏电阻、光敏电阻等敏感元件的特性。

(2)了解传感器在技术上的简单应用。

(1)传感器能够将感受到的物理量(力、热、光、声等)转换成便于测量的量(一般是电学量)。

(2)工作过程如图：热敏电阻、光敏电阻、多用电表、铁架台、烧杯、冷水、热水、小灯泡、学生电源、继电器、滑动变阻器、开关、导线等。

1．研究热敏电阻的热敏特性图实－11－1(1)实验步骤：①按如图实－11－1所示连接好电路，将热敏电阻绝缘处理；②把多用电表置于“欧姆”挡，并选择适当的量程测出烧杯中没有水时热敏电阻的阻值，并记下温度计的示数；③向烧杯中注入少量的冷水，使热敏电阻浸没在冷水中，记下温度计的示数和多用电表测量的热敏电阻的阻值；④将热水分几次注入烧杯中，测出不同温度下热敏电阻的阻值，并记录。

(2)数据处理：①根据记录数据，把测量到的温度、电阻值填入表中，分析热敏电阻的特性。

次数待测量温度(℃)电阻(Ω)②在坐标系中，粗略画出热敏电阻的阻值随温度变化的图线。

③图实－11－2根据实验数据和R－t图线，得出结论：热敏电阻的阻值随温度的升高而减小，随温度的降低而增大。

2．研究光敏电阻的光敏特性(1)实验步骤：①将光敏电阻、多用电表、小灯泡、滑动变阻器按如图实－11－3所示电路连接好，其中多用电表置于“×100”挡；图实－11－3②先测出在室内自然光的照射下光敏电阻的阻值，并记录数据；③打开电源，让小灯泡发光，调节小灯泡的亮度使之逐渐变亮，观察表盘指针显示电阻阻值的情况，并记录；④用手掌(或黑纸)遮光时的电阻值又是多少，并记录。

(2)数据处理：把记录的结果填入表中，根据记录数据分析光敏电阻的特性。

光照强度弱中强无光照射阻值(Ω)结论：光敏电阻的阻值被光照射时发生变化，光照增强电阻变小，光照减弱电阻变大。

(1)在做热敏实验时，加开水后要等一会儿再测其阻值，以使电阻温度与水的温度相同，并同时读出水温。