- 传感器的应用
- 共32题
如图甲是某金属材料制成的电阻R随摄氏温度t变化的图象，图中R0表示该电阻在0℃时的电阻值，已知图线的斜率为k．若用该电阻与电池（电动势为E、内阻为r）、理想电流表A、滑动变阻器R′串联起来，连接成如图乙所示的电路．用该电阻做测温探头，把电流表A的电流刻度改为相应的温度刻度，就得到了一个简单的“金属电阻温度计”．（共6分）
19.根据图甲，温度为t（t＞0℃）时电阻R的大小为__________．
20.在标识“金属电阻温度计”的温度刻度时，需要弄清所测温度和电流的对应关系．请用E、R0、R′（滑动变阻器接入电路的阻值）、k等物理量表示待测温度t与电流I的关系式t=__________．
21.如果某次测量时，指针正好指在在温度刻度的10℃到20℃的正中央，则测量值__________15℃（填“大于”、“小于”或“等于”）．
正确答案
R0+k t
解析
已知图线的斜率为k，根据数学知识得：电阻R的大小为：R=R0+kt．
考查方向
图像法
解题思路
已知图线的斜率为k，根据数学知识得到电阻R的大小.
易错点
关键根据图象找到纵轴R与横轴t的函数表达式.
正确答案
t=
解析
根据闭合电路欧姆定律得：
又有：R=R0+kt
联立得：
考查方向
闭合电路欧姆定律
解题思路
根据闭合电路欧姆定律得到电流I与R、E、R′、r的关系式，将（1）中R与t的关系代入，即可得到温度t与电流I的关系式．
易错点
根据闭合电路欧姆定律，把R代入推导出t的表达式.
正确答案
小于
解析
由前两问可以看出，t与I是非线性关系，与欧姆表类似，温度t的刻度是不均匀的，左密右疏，则知若指针正好指在在温度刻度的10℃到20℃的正中央，则测量值小于15℃．
考查方向
闭合电路欧姆定律
解题思路
根据温度刻度是否均及疏密情况，确定测量值与15℃的大小关系.
易错点
关键从表达式得出t与I是非线性关系，与欧姆表类似，根据相关规律解答.
Her father was a quiet man with {{U}}graceful{{/U}} manners．
A．polite
B．similar
C．usual
D．bad
正确答案
A
解析
[解析] 划线词为形容词，意思是“典雅的，文雅的”，与A项polite(礼貌的，有教养的)意思相近，又如：He's always so polite to people．他对人总是非常有礼貌。B项意为“相似的”，例：My view is similar to yours．我的看法与你的相似。C项意为“通常的”，例：It's usual to have a holiday in summer．夏天休假是惯例。D项意为“不好的”，例：Reading in a dim light is bad for the eyes．在暗淡的光线下看书有损视力。
热敏电阻包括正温度系数电阻器（PTC）和负温度系数电阻器（NTC），某实验小组选用下列器材探究某热敏电阻R1的伏安特性。A．电流表A（量程0.6 A，内阻为0.6 Ω）B．电压表V（量程3.0 V，内阻约2 kΩ）C．滑动变阻器R（最大阻值为10 Ω）D．滑动变阻器R′（最大阻值为500 Ω）E．电源E（电动势4 V，内阻较小）F．电键、导线若干
Ⅰ
24．要求实验中改变滑动变阻器滑片的位置，使加在热敏电阻两端的电压从零开始逐渐增大，①请补充完成图甲中实物间的连线，②其中应选择的滑动变阻器是 。（填写器材前面的代号）
25．该小组测出热敏电阻R1的 U﹣I 图线如图甲中曲线Ⅰ，又通过查阅资料得出了热敏电阻 R2的 U﹣I 图线如图乙中曲线Ⅱ。用上述电流表和热敏电阻R1、R2测量某电池组的电动势和内阻，采用的电路如图丙，将单刀双掷开关接通“1”，通过R1的电流如图丁，测得R1的电流为 A，将单刀双掷开关接通“2”时测得R2的电流为0.60 A，则该电池组的电动势为 V，内阻为 Ω。（结果均保留二位有效数字）
正确答案
①如图 
解析
为方便实验操作，滑动变阻器应选C；根据实验原理图可得出对应的实物图如图所示:
考查方向
描绘小电珠的伏安特性曲线
解题思路
为方便实验操作，应选最大阻值较小的滑动变阻器．根据原理图可得出对应的实物图；
易错点
本题要求描绘热敏电阻的伏安特性曲线 ，所以变阻器要接成分压器的形式，为了调节方便要选择阻值较小的滑动变阻器.
正确答案
【答案】 0.40±0.01（2分），3.0～
解析
电流表量程为0.6A，则最小分度为0.02A，故读数为0.40A；由图I可知，电压为1.6V；当开关接2时，电流为0.6A，由图II可知，电压为0.9V；
则由闭合电路欧姆定律可知：
1.6=E-0.4r；
0.9=E-0.6r
联立解得：E=3.0V；r=3.5Ω；
考查方向
测定电源的电动势和内阻
解题思路
根据实验数据，应用欧姆定律求出电源电动势与内阻.
易错点
本题关键是利用图象读出相应的电压与电流值，根据闭合电路欧姆定律求解.
19．如图1所示为一种电容式位移传感器的原理图，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。已知电容器的电容与电介质板进入电容器的长度x 之间的关系如图2所示，其中C0为电介质没有插入电容器时的电容。为判断被测物体是否发生微小移动，将该电容式位移传感器与电源、电流表、开关组成串联回路（图中未画出）。被测物体的初始位置如如图1 所示。电路闭合一段时间后，下列说法正确的是
正确答案
解析
A、根据电容器的决定式
B、电容具有隔直流，通交流的特点，所以若电源为交流电源，则交流电流表示数不为零，所以不能说明物体一定在发生移动，故B错误；
C、若电源为直流电源且直流电流表示数变大，但没有说明电流的方向，所以不能判断出物体一定在向右发生移动，故C错误；
D、若电源为交流电源且交流电流表示数变大，可能是电路中的电动势发生了变化，物体不一定在向右发生移动，故D错误；
考查方向
传感器在生产、生活中的应用；电容
解题思路
根据电容器的决定式
易错点
本题关键是找出影响电容器电容大小的因素，根据Q=CU公式，判断极板上电量的变化来判断出电容器是充电，还是放电，结合电容器通交流，隔直流的特点，最后判断出物体的可能运动情况.
知识点
7．如图1所示为一种电容式位移传感器的原理图，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。已知电容器的电容与电介质板进入电容器的长度x 之间的关系如图2所示，其中C0为电介质没有插入电容器时的电容。为判断被测物体是否发生微小移动，将该电容式位移传感器与电源、电流表、开关组成串联回路（图中未画出）。被测物体的初始位置如如图1 所示。电路闭合一段时间后，下列说法正确的是（ ）
正确答案
解析
A、根据电容器的电容公式
B、电容具有隔直流，通交流的特点，所以若电源为交流电源，则交流电流表示数不为零，所以不能说明物体一定在发生移动，故B错误；
C、若电源为直流电源且直流电流表示数变大，但没有说明电流的方向，所以不能判断出物体一定在向右发生移动，故C错误；
D、若电源为交流电源且交流电流表示数变大，可能是电路中的电动势发生了变化，物体不一定在向右发生移动，故D错误；
考查方向
电容; 传感器在生产、生活中的应用
解题思路
根据电容器的决定式
易错点
本题关键是通过影响电容器电容大小的因素，确定出电容器电容的变化情况，掌握Q=CU公式，理解牛顿第二定律的应用.
知识点
22．某同学为了测量金属热电阻在不同温度下的阻值，设计了如图甲所示的电路，其中R0为电阻箱，Rx为金属热电阻，电压表可看做理想电表，电源使用的是稳压学生电源，实验步骤如下
①按照电路图连接好电路
②记录当前温度t
③将单刀双掷开关S与1闭合，记录电压表读数U，电阻箱阻值R1
④将单刀双掷开关S与2闭合，调节变阻箱使电压表读数仍为U，记录电阻箱阻值R2
⑤改变温度，重复② ~ ④的步骤
（1）则该金属热电阻在某一温度下的阻值表达式为：Rx = __________，根据测量数据画出其电阻R随温度t变化的关系如图乙所示；
（2）若调节电阻箱阻值，使R0 = 120 Ω，则可判断，当环境温度为__________时，金属热电阻消耗的功率最大。
正确答案
（1） （2）20℃
解析
(1)当开关接S1时有：
(2)当电阻箱阻值为定值120 Ω时，可以将电阻箱的阻值看成是电源的内阻，这时金属热电阻消耗的功率就是电源的输出功率，当外电阻等于电源内阻时Rx＝R0＝120Ω，电源的输出功率最大，即金属热电阻消耗的功率最大；根据图像得R=t+20，即当温度t=20℃时，Rx＝120Ω，金属热电阻消耗的功率最大。
考查方向
1、考查闭合电路的欧姆定律。
2、考查在没有电流表的情况下测量未知电阻的方法及计算。
3、考查最大输出功率时的条件：电源内阻等于外电阻r内=R外,及等效电源的运用。
解题思路
1、首先分析电路图，当开关接S1时，根据电压与电阻的关系有：
2、把电阻箱的阻值看成是电源的内阻，根据电源输出功率最大值的条件：得出当r内=R外时，电源输出功率最大，即Rx的功率最大，再根据图像读出温度。
易错点
1、对待测电阻的阻值的计算不清楚。
2、不能将变阻箱的电阻等效为电源内阻，根据电源的输出功率等效计算待测电阻的最大功率时的条件。
知识点
10．二氧化锡传感器的电阻随着一氧化碳的浓度增大而减小，将其接入如图所示的电路中，可以测量汽车尾气一氧化碳的浓度是否超标。当一氧化碳浓度增大时，电压表V和电流表A示数的变化情况可能为
正确答案
解析
当一氧化碳浓度增大时，二氧化锡传感器的电阻减小，由闭合电路欧姆定律知，电路中电流变大，则A示数变大．
由欧姆定律知R的电压变大，则电压表V变大．故D正确．
考查方向
解题思路
根据一氧化碳浓度的变化分析二氧化锡传感器的电阻的变化，从而分析出电路中电流的变化，由欧姆定律分析V示数的变化．
易错点
明确二氧化锡传感器的电阻与一氧化碳浓度的关系是解题的关键，相当于电路的动态分析问题
知识点
众所周知，信息是有价值的，与信息的价值有关的是( )。 Ⅰ．准确性 Ⅱ．及时性 Ⅲ．完整性 Ⅳ．可靠性
A． Ⅰ和Ⅱ
B． Ⅱ和Ⅳ
C． Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ
D． 全部
正确答案
D
解析
暂无解析
某同学利用满偏电流为500μA的电流表、热敏电阻 等制作电子温度计。
.制作的实验过程中需要测出该电流表G的内阻Rg，所用的电路如图甲，主要步骤是：①接通开关S1，调节变阻器R1，使G指针偏转到满刻度；②保持R1不变，再接通开关S2，调节电阻箱R2，使G指针偏转到满刻度的一半，读出此时R2的阻值为299.0Ω，可认为Rg=R2。实验时，图甲电路中的变阻器Rl和电源有下列器材可供选择：
A变阻器（0~200Ω） B变阻器（0~20kΩ）C电源（1.5V，内阻不计） D电源（9V，内阻不计）
（1）为了使测量Rg尽量精确，R1应选______，电源应选_________。（填选项前的字母）
（2）温度在0~300℃范围内，某热敏电阻的阻值Rt随温度t（℃）的变化情况为Rt=200+50t（Ω），把这个热敏电阻、标准定值电阻、电池、开关与电流表G串联起来，电路如图乙，电流表G的表盘如图丙。用该热敏电阻作探头，将G表盘上的电流刻度值改成对应的温度值，就制作成简单的电子温度计。已知电池的电动势E=1.5V，内阻r=1.0Ω，标准定值电阻的阻值R0=2500Ω，根据（l）中测得的Rg值和闭合电路欧姆定律，得出电流表G表盘上500μA刻度处对应的温度刻度值是0℃，300μA刻度处对应的温度刻度值是_______℃。
（3）由于用图甲电路测定电流表G的内阻Rg在原理上存在一定的系统误差，因而制作的电子温度计在测量温度时，测量值比真实值__________（填“偏大”或“偏小”）。
23.制作的实验过程中需要测出该电流表G的内阻Rg，所用的电路如图甲，主要步骤是：①接通开关S1，调节变阻器R1，使G指针偏转到满刻度；②保持R1不变，再接通开关S2，调节电阻箱R2，使G指针偏转到满刻度的一半，读出此时R2的阻值为299.0Ω，可认为Rg=R2。实验时，图甲电路中的变阻器Rl和电源有下列器材可供选择：
A变阻器（0~200Ω） B变阻器（0~20kΩ）C电源（1.5V，内阻不计） D电源（9V，内阻不计）
（1）为了使测量Rg尽量精确，R1应选______，电源应选_________。（填选项前的字母）
（2）温度在0~300℃范围内，某热敏电阻的阻值Rt随温度t（℃）的变化情况为Rt=200+50t（Ω），把这个热敏电阻、标准定值电阻、电池、开关与电流表G串联起来，电路如图乙，电流表G的表盘如图丙。用该热敏电阻作探头，将G表盘上的电流刻度值改成对应的温度值，就制作成简单的电子温
（3）由于用图甲电路测定电流表G的内阻Rg在原理上存在一定的系统误差，因而制作的电子温度计在测量温度时，测量值比真实值__________（填“偏大”或“偏小”）。
正确答案
考查方向
3.如图所示a、b间接入正弦交流电，理想变压器右侧部分为一火灾报警系统原理图，R2为热敏电阻，随着温度升高其电阻变小，所有电表均为理想电表，电流表A2为值班室的显示器，显示通过R1的电流，电压表V2显示加在报警器上的电压（报警器未画出），R3为一定值电阻。当R2所在处出现火情时，以下说法中正确的是( )
正确答案
解析
当传感器R2所在处出现火情时，R2的电阻减小，导致电路的总的电阻减小，所以电路中的总电流将会增加，A1测量的是原线圈中的总的电流，由于副线圈的电流增大了，所以原线圈的电流A1示数也要增加；由于电源的电压不变，原副线圈的电压也不变，所以V1的示数不变，由于副线圈中电流增大，R3的电压变大，所以V2的示数要减小，即R1的电压也要减小，所以V2的示数要减小，所以A2也应减小．
考查方向
解题思路
与闭合电路中的动态分析类似，可以根据R2的变化，确定出总电路的电阻的变化，进而可以确定总电路的电流的变化的情况，再根据电压不变，来分析其他的原件的电流和电压的变化的情况．
易错点
路的动态变化的分析，总的原则就是由部分电路的变化确定总电路的变化的情况，再确定其他的电路的变化的情况
知识点
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