2019年高考物理 名校模擬試題分項解析40熱點 專題34 傳感器簡單使用.doc

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專題34 傳感器簡單使用 1.（10分）（2018高考全國理綜I）某實驗小組利用如圖（a）所示的電路探究在25℃~80℃范圍內(nèi)某熱敏電阻的溫度特性，所用器材有：置于溫控室（圖中虛線區(qū)域）中的熱敏電阻RT，其標(biāo)稱值（25℃時的阻值）為900.0 Ω：電源E（6V，內(nèi)阻可忽略）：電壓表 （量程150 mV）：定值電阻R0（阻值20.0 Ω），滑動變阻器R1（最大阻值為1 000 Ω）：電阻箱R2（阻值范圍0-999.9 Ω）：單刀開關(guān)S1，單刀雙擲開關(guān)S2。 實驗時，先按圖（a）連接好電路，再將溫控室的溫度t升至80.0℃，將S2與1端接通，閉合S1，調(diào)節(jié)R1的滑片位置，使電壓表讀數(shù)為某一值U0：保持R1的滑片位置不變，將R2置于最大值，將S2與2端接通，調(diào)節(jié)R2，使電壓表讀數(shù)仍為U0：斷開S1，記下此時R2的讀數(shù)，逐步降低溫控室的溫度t，得到相應(yīng)溫度下R2的阻值，直至溫度降到25.0C，實驗得到的R2-t數(shù)據(jù)見下表。 （2）將t=60℃和t=70℃對應(yīng)的兩組數(shù)據(jù)對應(yīng)畫在坐標(biāo)圖上，然后用平滑曲線過盡可能多的數(shù)據(jù)點畫出R2—t圖象。 【易錯剖析】解答此題常見錯誤主要有：一是沒有掌握滑動變阻器的分壓接法和限流接法在開關(guān)閉合前滑動頭的位置；二是沒有認真閱讀題述的實驗過程，導(dǎo)致不能把電阻箱R的讀數(shù)與熱敏電阻阻值聯(lián)系起來。 2．（2018福建質(zhì)檢）某同學(xué)要把電壓表改裝成可直接測量壓力的儀表，設(shè)計的電路如圖（a）所示。實驗器材如下：待改裝電壓表（量程0 ~ 3 V，可視為理想電壓表），定值電阻R0，壓敏電阻Rx，電源（4 V，內(nèi)阻不計），開關(guān)S，導(dǎo)線。選用的壓敏電阻阻值Rx隨壓力F變化的規(guī)律如圖（b）。 （1）實驗中隨著壓力F的增大，電壓表的示數(shù)__________。（填“變大”“不變”或“變小”） （2）為使改裝后儀表的量程為0 ~ 160 N，且壓力160 N對應(yīng)電壓表3 V刻度，則定值電阻阻值R0 =__________Ω，壓力0 N對應(yīng)電壓表__________V刻度。 （3）他發(fā)現(xiàn)這樣改裝后的儀表壓力刻度分布不均勻，想進一步把（2）中的壓力刻度改成均勻分布，應(yīng)選用另一壓敏電阻，其阻值Rx隨壓力F變化的關(guān)系式為__________。 【參考答案】（1）變大 （2）240 1.5 （3） 【考查內(nèi)容】本題以“傳感器的簡單應(yīng)用”實驗為基礎(chǔ)，理解改裝電表原理。主要考查閉合電路歐姆定律、電阻的串聯(lián)、并聯(lián)等知識。主要考查實驗?zāi)芰?，要求能把電壓表改裝成可直接測量壓力的儀表的實驗原理和方法，能運用已學(xué)過改裝電表的原理和方法去處理新的問題，制定解決新問題的方案。體現(xiàn)設(shè)計實驗與制訂方案等物理核心素養(yǎng)的考查。 【名師解析】（1）根據(jù)閉合電路歐姆定律可知，電壓表的示數(shù)U = ，由圖（b）可知，壓力越大Rx越小，U越大，故電壓表的示數(shù)變大。 （2）由圖（b）可知，當(dāng)F1=160 N時，Rx1=80 Ω，此時電壓表的示數(shù)U1 =3 V，由U1 = 得R0 = = = 240 Ω；由圖（b）可知，當(dāng)F2=0 N時，Rx2=400 Ω，此時電壓表的示數(shù)為U2 = = V = 1.5 V，可見壓力0 N對應(yīng)電壓表1.5 V刻度。 3．（2017江蘇卷）某同學(xué)通過實驗制作一個簡易的溫控裝置，實驗原理電路圖如圖1所示，繼電器與熱敏電阻Rt、滑動變阻器R串聯(lián)接在電源E兩端，當(dāng)繼電器的電流超過15 mA時，銜鐵被吸合，加熱器停止加熱，實現(xiàn)溫控。繼電器的電阻約為20 Ω，熱敏電阻的阻值Rt與溫度t的關(guān)系如下表所示 （1）提供的實驗器材有：電源E1（3 V，內(nèi)阻不計）、電源E2（6 V，內(nèi)阻不計）、滑動變阻器R1（0~200Ω）、滑動變阻器R2（0~500Ω）、熱敏電阻Rt，繼電器、電阻箱（0~999.9 Ω）、開關(guān)S、導(dǎo)線若干。 為使該裝置實現(xiàn)對30~80℃之間任一溫度的控制，電源E應(yīng)選用 （選填“E1”或“E2”），滑動變阻器R應(yīng)選用 （選填“R1”或“R2”）。 （2）實驗發(fā)現(xiàn)電路不工作。某同學(xué)為排查電路故障，用多用電表測量各接點間的電壓，則應(yīng)將如圖11-2圖所示的選擇開關(guān)旋至 （選填“A”、“B”、“C”或“D”） （3）合上開關(guān)S，用調(diào)節(jié)好的多用電表進行排查，在題11-1圖中，若只有b、c間斷路，則應(yīng)發(fā)現(xiàn)表筆接入a、b時指針 （選填“偏轉(zhuǎn)”或“不偏轉(zhuǎn)”），接入a、c時指針 （選填“偏轉(zhuǎn)”或“不偏轉(zhuǎn)”）。 （4）排除故障后，欲使銜鐵在熱敏電阻為50℃時被吸合，下列操作步驟正確順序是 。（填寫各步驟前的序號） ①將熱敏電阻接入電路 ②觀察到繼電器的銜鐵被吸合 ③斷開開關(guān)，將電阻箱從電路中移除 ④合上開關(guān)，調(diào)節(jié)滑動變阻器的阻值 ⑤斷開開關(guān)，用電阻箱替換熱敏電阻，將阻值調(diào)至108.1Ω 【參考答案】（1）E2 R2 （2）C （3）不偏轉(zhuǎn) 偏轉(zhuǎn) （4）⑤④②③① （2）多用電表做電壓表測量電壓，功能選擇開關(guān)旋鈕旋至C處。 （3）若只有b、c間斷路，表筆接入a、b時，整個回路斷路，電表指針不偏轉(zhuǎn)。表筆接入a、c時，電流流經(jīng)電表，故指針偏轉(zhuǎn)。 5．（2018湖北重點高中聯(lián)考） 利用傳感器可以探測、感受外界的信號、物理條件等．圖S1115甲為某同學(xué)用傳感器做實驗得到的小燈泡的UI關(guān)系圖線． 圖S1115 (1)實驗室提供的器材有：電流傳感器、電壓傳感器、滑動變阻器A(阻值范圍0～10 Ω)、滑動變阻器B(阻值范圍0～100 Ω)、電動勢為6 V的電源(不計內(nèi)阻)、小燈泡、開關(guān)、導(dǎo)線若干．該同學(xué)做實驗時，滑動變阻器選用的是________(選填“A”或“B”)；請在圖乙的方框中畫出該實驗的電路圖． (2)如果將該小燈泡接入圖丙所示的電路中，已知電流傳感器的示數(shù)為0.3 A，電源電動勢為3 V．則此時小燈泡的電功率為________W，電源的內(nèi)阻為________Ω(保留2位有效數(shù)字)． 【參考答案】：（1）A；電路圖如圖1所示；（2）0.69；2.3． 【名師解析】