- 信息化社会
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当光照射到光敏电阻上时,光敏电阻的阻值 (填“变大”、“不变”或“变小”)。半导体热敏电阻是利用半导体材料的电阻率随 变化而改变的特性制成的。
正确答案
变小;温度
光敏电阻和热敏电阻均为半导体材料的电阻,半导体材料的电阻率随温度升高而减小。
传感器担负着信息的采集任务,在自动控制中发挥着重要作用,传感器能够将感受到的物理量(如温度、光、声等)转换成便于测量的量(通常是电学量),例如热敏传感器,主要是应用了半导体材
料制成的热敏电阻将热学量转换为电
学量.热敏电阻随温度变化的图象如图实-12-12甲所示,图乙是由热敏电阻R1作为传感器制作的简单自动报警器线路图.问:
图实-12-12
(1)为了使温度过高时报警器铃响,c应接在________(填“a”或“b”).
(2)若使启动报警的温度提高些,应将滑动变阻器滑片P点向________移动(填“左”或“右”).
(3)如果在调试报警器达到最低报警温度时,无论如何调节滑动变阻器滑片P都不能
使报警器工作,且电路连接完好,各电路元件都能处于工作状态,则造成工作电路
实际不能工作的原因可能是________________________________.
正确答案
(1)a (2)左(3)在最低报警温度时不能报警,说明此时电路中产生的电流不能让竖直片与a接触,
这可能由多种原因造成,如:①电源提供的电流太小,导致磁铁的磁性太弱;②弹
簧的劲度系数太大,电磁铁的吸引力小于弹力等.
略
传感器能够感受一些_________量,并把它们按一定的规律转化为_________量,就可以方便地进行测量,传输、处理和控制。
正确答案
非电学;电学
在《传感器的应用实验》的光控电路中,用发光二极管LED模仿路灯,RG为光敏电阻所示。当光敏电阻RG受到光照时,斯密特触发器的输出端Y出现 电平(填“高”或“低”);当把光遮住时,输入端A出现 电平(填“高”或“低”);如果试验中发现天很暗时路灯还没点亮,应将可变电阻R.的阻值调____一些(填“大”或“小”)。
正确答案
高 低 小
略
热敏电阻是传感电路中常用的电子元件,现用伏安法研究热敏电阻在不同温度下的伏安特性曲线,要求特性曲线尽可能完整.已知常温下待测热敏电阻的阻值约为4 Ω~5 Ω.热敏电阻和温度计插入带塞的保温杯中,杯内有一定量的冷水,其他备用的仪表和器具有:盛有热水的热水瓶(图中未画出)、电源(3 V、内阻可忽略)、直流电流表(内阻约1 Ω)、直流电压表(内阻约5 kΩ)、滑动变阻器(0~20 Ω)、开关、导线若干.
(1)在下面的方框中画出实验电路图,要求测量误差尽可能小.
(2)根据电路图,在图实-12-15所示的实物图上连线.
图实-12-15
(3)简要写出完成接线后的主要实验
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________.[
正确答案
电路图如图所示.
(2)实物图如图所示.
(3)①往保温杯中加一些热水,待温度稳定时读出温度计的值;
②调节滑动变阻器,快速测出几组电压表和电流表的值;
③重复步骤①、②,测量不同温度下的数据;
④绘出各测量温度下热敏电阻的伏安特性曲线.
略
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.现在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1000 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的符号如图实-12-13所示.设计一个满足上述要求
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)
正确答案
臭氧发生器正常工作时电流I=A=24×10-4 A=2.4 mA.
R1允许通过的最大电流为3 mA,所以用R1与P串联,由于滑动
变阻器值R2远小于P的电阻,所以采用滑动变阻器分压式接法.电
路如图所示.
略
在输液时,药液有时会从针口流出体外,为了及时发现,设计了一种报警装置,电路如图所示.M是贴在针口处的传感器,接触到药液时由于其电阻RM变______(填“大”或“小”),导致报警器S两端电压U增大,装置发出警报声.由此推断,调节可变电阻R的阻值,R越______(填“大”或“小”),报警装置就越灵敏.
正确答案
S两端电压U增大,故传感器两端电压一定减小;
当“有药液从针口流出体外”使传感器接触药液,RM变小.假设RM减小趋近于零,即等效电源内阻趋近到最小值,R增大趋近无穷大即等效电源的内阻的阻值将趋近于最大值,导致“S”上电压变化最明显.
故答案为:小;大.
模块机器人--自动循迹光电小车能沿着黑色胶带前进,利用两对发光管和光敏管,并用单片机控制左右轮子的转速.其中光敏管充当______器,单片机充当______器,电动机和轮子充当______器.
正确答案
利用两对发光管和光敏管,确保车沿着黑色胶带前进,运用光的传感器原理;
单片机控制左右轮子的转速,是确保向什么方向行驶;
电动机和轮子是车能前进的动力,是赶到执行的作用.
故答案为:传感;控制;执行.
电容式位移传感器,其工作原理如图所示。当被测物体在左右方向发生位移时,电介质板随之在电容器两极板之间移动。如果测出了电容的变化,就能知道物体位置的变化。电容式位移传感是把 这个力学量转化为电容这个电学量的。在某次测量中,电容增大了,则被测物体向 (填“左”或“右”)移动。
正确答案
位移 左
被测物体运动时,电介质在极板间长度不同会影响电容器的电容,电容式位移传感是把位移这个力学量转化为电容这个电学量的,在某次测量中,电容增大了,根据,可知介电常数变大了,即被测物体向左运动了
故答案为:位移,左
广泛应用于室内空调、电冰箱和微波炉等家用电器中的温度传感器,是利用热敏电阻随温度变化而变化的特性工作的。在图甲中,电源的电动势E =" 9.0" V,内电阻不可忽略;G为内阻不计的灵敏电流表;R0为保护电阻;R为热敏电阻,其电阻值与温度变化关系如图乙的R- t图象所示。则热敏电阻R与摄氏温度t的关系为R=_____________________;闭合电键S,当R的温度等于40℃时,电流表示数I1=2.25 mA,则当电流表的示数I2="3.6" mA时,热敏电阻R的温度是_______℃。
正确答案
R=-18.75t+4250,120℃
分析:(1)从图线上取两个点,运用数学函数的知识得到电阻随温度变化的关系式即可;
(2)先根据闭合电路欧姆定律得到热敏电阻的电阻值,然后代入电阻值与温度的函数表达式得到对应的温度即可.
解答:解:(1)设热敏电阻的电阻值与温度关系表达式为:R=kt+R0
当t=40°C时,R=3.5kΩ,有,3.5=40k+R0 ①
当t=120°C时,R=2kΩ,有,2=120k+R0 ②
由①②解得,k=-,R0=4.25
故热敏电阻R随摄氏温度t变化的关系式为R=4.25-t(kΩ)=-18.75t+4250Ω
故答案为:-18.75t+4250Ω.
(2)R的温度等于40℃时,R=3.5kΩ,电流表示数I1=2.25mA,根据闭合电路欧姆定律,有
I1=,代入数据,解得,r+R0=0.5kΩ
当电流表的示数I2=3.6mA时,根据闭合电路欧姆定律,有,I2=
解得,R′=2.0kΩ,代入热敏电阻R随摄氏温度t变化的关系式:R=4.25-t(kΩ)
得到温度值为t=120°C
故答案为:120.
点评:本题关键先求解出热敏电阻R随摄氏温度t变化的关系式,然后根据闭合电路欧姆定律多次列式分析求解.
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