- 传感器及其工作原理
- 共130题
某实验小组控制一种热敏电阻的温度特性．现有器材：直流恒流电源(在正常工作状态下输出的电流恒定)、电压表、待测热敏电阻、保温容器、温度计、开关和导线等．
(1)若用上述器材测量热敏电阻的阻值随温度变化的特性，请你在图(1)中的实物图上连线．
(2)实验的主要步骤：
①正确连接电路，在保温容器中注入适量冷水，接通电源，调节并记录电源输出的电流值；
②在保温容器中添加少量热水，待温度稳定后，闭合开关，________，________，断开开关．
③实验小组算得该热敏电阻在不同温度下的阻值，并据此绘得R－t关系图线．请根据图(2)中的图线写出该热敏电阻的R－t关系式：R＝________＋________t(Ω)保留3位有效数字．
正确答案
(1)如图
(2)②读取温度计示数 读取电压表示数
(3)100 0.400
(1)连接实物图时导线不能交叉，电压表应并联在电阻两端，电流由电压表的正接线柱流入电压表．
(2)因本实验是探究热敏电阻的阻值随温度变化的特性，所以实验需测出热敏电阻的阻值及相应的温度，热敏电阻的阻值用R＝间接测量，故需记录的数据是温度示数和电压表的示数．
(3)设热敏电阻R＝R0＋kt，k＝＝0.400.
温度为10℃时，热敏电阻R＝104Ω，则R0＝R－kt＝104Ω－0.400×10Ω＝100Ω，所以R＝100＋0.400t(Ω)．
(选修模块3-4)(15分)
（1）下列说法中正确的是
（2）如图为光纤电流传感器示意图，它用来测量高压线路中的电流.激光器发出的光经过左侧偏振元件后变成线偏振光，该偏振光受到输电线中磁场作用，其偏振方向发生旋转，通过右侧偏振元件可测得最终偏振方向，由此得出高压线路中电流大小.图中左侧偏振元件是起偏器，出射光的偏振方向与其透振方向 ，右侧偏振元件称为 .
（3）如图是单摆振动时摆球位移随时间变化的图象（取重力加速度g=π2 m/s2).
①求单摆的摆长l；
②估算单摆振动时偏离竖直方向的最大角度（单位用弧度表示）.
正确答案
（1）AC（2）相同（3）
(选修模块3-4)(15分)
（1）AC（4分）（错选不得分，漏选得2分）
（2）相同…………（2分）（填“一致”或“平行”同样给分） 检偏器…………（2分）
（3）①根据周期公式有 
由图象可知单摆周期 
解得
②单摆振动时偏离竖直方向的最大角度 
解得 
如图所示，是测定液面高低的传感器示意图，A为固定的导体芯，B为导体芯外面的一层绝缘物体，C为导电液体，把传感器接到图示电路中。已知灵敏电流计指针偏转方向与电流方向相同。如果发现指针正向左偏转，则导电液体的深度h的变化是 ，说明电容器的电容 。
正确答案
正增大，增大
略
某课外活动小组利用力传感器和位移传感器进一步探究变力作用下的“动能定理”。图甲所示，他们用力传感器通过定滑轮直接拉固定在小车上的细绳，测出拉力F；用位移传感器测出小车的位移s和瞬时速度v。已知小车质量为200g。
小题1:某次实验得出拉力F随位移s变化规律如图乙所示，速度v随位移s变化规律如图丙所示。利用所得的F-s图象，求出s=0.30m到0.52m过程中变力F做功W= J，此过程动能的变化△Ek= J（保留2位有效数字）
小题2:指出下列情况可减小实验误差的操作是 （填选项前的字母，可能不止一个选项）。
A.使拉力F要远小于小车的重力 B.实验时要先平衡摩擦力 C.要使细绳与滑板表面平行
正确答案
小题1:0.18 0.17
小题2:BC
此题涉及力学实验动能定理。
①根据F-s图象图象可知，当s1=0.30m时，F1=1.00N，s2=0.52m时，F2=0.56N，
因此：
速度v随位移s变化图象可知： s1=0.30m，v1=0，s2=0.52m时，v2=1.24m/s
②该实验中不是利用悬挂的重物的重力表示绳子的拉力，而是直接测量出绳子的拉力，因此不需要使拉力F要远小于小车的重力，故A错误；当平衡了摩擦力和细绳与滑板表面平行时，绳子上的拉力才等于小车所受合外力，故BC正确；故选BC．
本题有一定的综合性，运算量较大。
如图所示，家用内径为22cm的高压锅，锅盖上排气孔的直径为0.4cm，限压阀的质量为0.16kg。如果上海地区用它煮水消毒，根据下面水的沸点与压强的关系的表格可知，这个高压锅内最高水温大约为 °C。若在锅盖上再安装一套相同的排气孔和限压阀，则锅内最高水温将________（填“升高”、“降低”或“不变”）（上海地区的大气压强约为1.00×105pa，g取10m/s2）
正确答案
124°C，不变
高压锅内能够产生的最大压强为：
根据水的沸点与压强的关系的表格可知，这个高压锅内最高水温大约为124°C．
若在锅盖上再安装一套相同的排气孔和限压阀，高压锅内能够产生的最大压强不变，锅内最高水温将不变．故答案为：124°C，不变
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