2017年高考物理一輪復習第十章交變電流傳感器實驗十一傳感器的簡單使用習題

1、0實驗一 傳感器的簡單使用囂夯實雙基I自主梳理一、研究熱敏電阻的特性1 實驗原理閉合電路的歐姆定律，用歐姆表進行測量和觀察.2 實驗器材半導體熱敏電阻、多用電表、溫度計、燒杯、涼水和熱水.3.實驗步驟(1) 按實驗原理圖連接好電路，將熱敏電阻絕緣處理.(2) 把多用電表置于歐姆擋，并選擇適當?shù)膿跷粶y出燒杯中沒有熱水時熱敏電阻的阻值, 并記下溫度計的示數(shù).實臉原理圖(3)向燒杯中注入少量的冷水，使熱敏電阻浸沒在冷水中，記下溫度計的示數(shù)和多用電 表測量的熱敏電阻的阻值.(4)將熱水分幾次注入燒杯中，測出不同溫度下熱敏電阻的阻值，并記錄.4 數(shù)據(jù)處理在如圖所示的坐標系中，粗略畫出熱敏電阻的阻值隨溫度

2、變化的圖線.035.實驗結(jié)論熱敏電阻的阻值隨溫度的升高而減小，隨溫度的降低而增大.6 .注意事項實驗時，加熱水后要等一會兒再測其阻值，以使電阻溫度與水的溫度相同，并同時讀出水溫.二、研究光敏電阻的光敏特性1. 實驗原理閉合電路的歐姆定律，用歐姆表進行測量和觀察.2. 實驗器材光敏電阻、多用電表、小燈泡、滑動變阻器、導線.3. 實驗步驟(1)將光敏電阻、多用電表、燈泡、滑動變阻器如實驗原理圖所示電路連接好，其中多 用電表置于“X100”擋.定驗原理圖(2) 先測出在室內(nèi)自然光的照射下光敏電阻的阻值，并記錄數(shù)據(jù).(3) 打開電源，讓小燈泡發(fā)光，調(diào)節(jié)小燈泡的亮度使之逐漸變亮，觀察表盤指針顯示電 阻阻

3、值的情況，并記錄.(4) 用手掌(或黑紙)遮光時，觀察表盤指針顯示電阻阻值的情況，并記錄.4. 數(shù)據(jù)處理根據(jù)記錄數(shù)據(jù)分析光敏電阻的特性.5. 實驗結(jié)論(1) 光敏電阻在暗環(huán)境下電阻值很大，強光照射下電阻值很小.(2) 光敏電阻能夠把光照強弱這個光學量轉(zhuǎn)換為電阻這個電學量.6 .注意事項(1) 實驗中，如果效果不明顯，可將電阻部分電路放入帶蓋的紙盒中，并通過蓋上小孔 改變射到4光敏電阻上的光的多少來達到實驗目的.(2) 歐姆表每次換擋后都要重新調(diào)零.感篇處忿達標檢測I1 關(guān)于傳感器工作的一般流程，下列說法中正確的是（）A.非電學量T敏感元件T轉(zhuǎn)換電路T電學量T轉(zhuǎn)換元件B.電學量T敏感元件T轉(zhuǎn)換電

4、路T轉(zhuǎn)換元件T非電學量C.非電學量T敏感元件T轉(zhuǎn)換元件T轉(zhuǎn)換電路T電學量D.非電學量T轉(zhuǎn)換電路T轉(zhuǎn)換元件T敏感元件T電學量解析：傳感器工作的一般流程為：非電學量被敏感元件感知，然后通過轉(zhuǎn)換元件轉(zhuǎn)換成電信號，再通過轉(zhuǎn)換電路將此信號轉(zhuǎn)換成易于傳輸或測量的電學量，因此A、B D錯，C對.答案：C2.（多選）（2016 威海模擬）為了保護電腦元件不受損害，在電腦內(nèi)部有很多傳感器，其中最重要的就是溫度傳感器，常用的溫度傳感器有兩種：一種是用金屬做的熱電阻； 另一種是用半導體做的熱敏電阻關(guān)于這兩種溫度傳感器的特點，下列說法正確的是（）A.金屬做的熱電阻隨著溫度的升高電阻變大B.金屬做的熱電阻隨著溫度的升高

5、電阻變小C.用半導體做的熱敏電阻隨著溫度的升高電阻變大D.用半導體做的熱敏電阻隨著溫度的升高電阻變小解析：金屬的電阻率隨著溫度的升高而變大，半導體在溫度升高時電阻會變小，故選A、D答案：AD3 .（多選）（2016 -徐州質(zhì)檢）如圖所示，Ri、R2為定值電阻，L為小燈泡，R3為光敏電阻,當照射光強度增大時（）5A.電壓表的示數(shù)增大B.R2中電流減小C.小燈泡的功率增大D.電路的路端電壓增大解析：當照射光強度增大時，R3阻值減小，外電路總電阻隨 R3的減小而減小， 壓因干路電流增大而增大，電壓表的示數(shù)增大，同時內(nèi)電壓增大，故電路路端電壓減小， 項正確，D項錯誤；由路端電壓減小，R 兩端電壓增大知

6、，R2兩端電壓必減小，則減小，故B項正確；結(jié)合干路電流增大知流過小燈泡的電流必增大，則小燈泡的功率增大, 故C項正確.答案：ABC囁蠹杳盤高效一提能Ri兩端電AR?中電流61.（多選）（2016 孝感模擬）如圖所示，電容式觸摸屏的構(gòu)造主要是在玻璃屏幕上鍍一層透 明的薄膜導體層，再在導體層外加上一塊保護玻璃，電容式觸摸屏在觸摸屏四邊均鍍上狹長的電極，在導體層內(nèi)形成一個低電壓交流電場在觸摸屏幕時，由于人體是導體，手指與內(nèi)部導體層間會形成一個特殊電容（耦合電容），四邊電極發(fā)出的電流會流向觸點，而電流強弱與手指到電極的距離成正比，位于觸摸屏后的控制器便會計算電流的比例及強弱，準確算出觸摸點的位置由以上

7、信息可知（）觸摸屏邊的電極令A.電容式觸摸屏的兩極板分別是導體層和手指B.當用手觸摸屏幕時，手指與屏的接觸面積越大，電容越大C.當用手觸摸屏幕時，手指與屏的接觸面積越大，電容越小D.如果用帶了手套的手觸摸屏幕，照樣能引起觸摸屏動作解析：電容觸摸屏在原理上把人體當做一個電容器元件的一個極板，把導體層當做另-個極板，故A正確；手指與屏的接觸面積越大，即兩個極板的正對面積越大，故電容越大，B正確，C錯誤；如果帶了手套或手持不導電的物體觸摸時沒有反應，這是因為手與導體層距離較大，不能引起導體層電場的變化，D錯誤.答案：AB2. （2016 -太原模擬）如圖所示，由電源、小燈泡、電阻絲、開關(guān)組成的電路中

8、，當閉手臘觸到屏皐*令電流由網(wǎng)邊的電極流向觸模點7合開關(guān)S后，小燈泡正常發(fā)光，若用酒精燈加熱電阻絲時，發(fā)現(xiàn)小燈泡亮度變化是 _發(fā)生這一現(xiàn)象的主要原因是 _ （填字母代號）.8A.小燈泡的電阻發(fā)生了變化B.小燈泡燈絲的電阻率隨溫度發(fā)生了變化C.電阻絲的電阻率隨溫度發(fā)生了變化D.電源的電壓隨溫度發(fā)生了變化解析：電阻絲的電阻率隨溫度的升高而增大，電阻也增大，根據(jù)閉合電路歐姆定律答案：變暗C3.（2016 石家莊模擬）一些材料的電阻隨溫度的升高而變化.如圖甲是由某金屬材料 制成的電阻 R 隨攝氏溫度 t 變化的圖象，若用該電阻與電池（電動勢 E= 1.5V,內(nèi)阻不計）、電流表（量程為 5mA內(nèi)阻不計）

9、、電阻箱 R串聯(lián)起來，連接成如圖乙所示的電路，用該電 阻做測溫探頭，把電流表的電流刻度改為相應的溫度刻度， 溫度計”.（1）_ 電流刻度較大處對應的溫度刻度（填“較大”或“較小”）；（2）_ 若電阻箱阻值 R= 150Q,當電流為 5mA時對應的溫度數(shù)值為 _C.解析：（1）由題圖甲可知，溫度升高，電阻阻值增大，電路中電流減小，因此電流刻度較大處對應的溫度刻度較小.ER+ r可知, 電流減小，小燈泡的實際功率減小，所以變暗.就得到了一個簡單的“金屬電阻圖乙9（2）電流為 5mA時，電路總電阻為 300Q，電阻箱阻值 R= 150Q，則 R= 150Q,由題圖甲得對應的溫度為50C.答案：較小（

10、2）504. （2016 -臨沂模擬）一臺臭氧發(fā)生器 P 的電阻為 10kQ,當供電電壓等于 24V時能 正常工作，否則不產(chǎn)生臭氧.現(xiàn)要用這種臭氧發(fā)生器制成自動消毒裝置，要求它在有光照時能產(chǎn)生臭氧， 在黑暗時不產(chǎn)生臭氧， 擬用一個光敏電阻 R 對它進行控制， R 的阻值在有光照 時為 100Q，黑暗時為 1 000Q,允許通過的最大電流為3mA電源 E 的電壓為 36 V,內(nèi)阻不計；另有一個滑動變阻器R2,阻值為 0100Q,允許通過的最大電流為 0.4 A; 個開關(guān)S和導線若干臭氧發(fā)生器 P 和光敏電阻 R 的符號如圖所示.宀 /cn設計一個滿足上述要求的電路圖，圖中各元件要標上字母代號，其

11、中滑動變阻器兩固定接線柱端分別標上字母 A、B（電路圖畫在虛線框內(nèi)）.錯誤！解析：為了能控制臭氧發(fā)生器，應該用滑動變阻器的分壓式接法， 有光照時 P 能正常工 作，無光照時 P 不工作電路圖如圖所示.I-,F- 11-5E答案：見解析圖55（2016 -昆明模擬）如圖所示為某一熱敏電阻（電阻值隨溫度的改變而改變， 且對溫度 很敏感）的 I U 關(guān)系曲線圖.10為了通過測量得到如圖所示 I U 關(guān)系的完整曲線，在圖甲和乙兩個電路中應選擇的,1二 二tpJIJfL3fh:JJJif2f11*u*I/mA504030201035是圖由熱敏電阻的 I U 關(guān)系曲線可知，熱敏電阻兩端的電壓為V;電阻 R

12、2的阻值為;簡要說明理由變阻器的阻值為（電源電動勢為 9V內(nèi)阻不計，滑動圖甲在如圖所示電路中， 電源電壓恒為 9 V,R=250Q.11解析：（1）應選擇圖甲，因為圖甲電路電壓可從0V調(diào)到所需電壓，電壓調(diào)節(jié)范圍大.（2）由題圖知F2與熱敏電阻串聯(lián)后與 R 并聯(lián)接在 9V電源上，總電流 I = 70mAR = 250 Q .設通過熱敏電阻的電流為|2,通過 R1的電流為 Il，貝UI = Il+ |2，故|2= I Il=70 250 x10mA=34mA由圖象查得 34mA對應的電壓為 5.0V,R兩端電壓 U2= 9V4.0V5.0V= 4.0V,所以 R2=“-3八117.6 Q .34X

13、10A雄熱敏電陽12答案：（1）甲 因為甲電路 電壓可從 0V調(diào)到所需電壓，電壓調(diào)節(jié)范圍大（2）5.0117.66.（2016 -黃岡模擬）如圖所示裝置可以用來測量硬彈簧（即勁度系數(shù)較大的彈簧）的勁度系數(shù) k.電源的電動勢為 E,內(nèi)阻可忽略不計；滑動變阻器全長為 L,重力加速度為 g，OV為理想電壓表當木板上沒有放重物時，滑動變阻器的觸頭位于圖中 a 點，此時電壓表示數(shù)為零.在木板上放置質(zhì)量為 m 的重物，滑動變阻器的觸頭隨木板一起下移.由電壓表的示數(shù) U 及其他給定條件，可計算出彈簧的勁度系數(shù)k.（1）寫出 m U 與 k 之間所滿足的關(guān)系式 _ .已知 E= 1.50V, L = 12.0

14、cmg = 9.80m si測量結(jié)果如下表:m(kg)1.001.503.004.506.007.50U(V)0.1080.1540.2900.4460.6080.740在下圖中給出的坐標紙上利用表中數(shù)據(jù)描出m- U 直線.m- U 直線的斜率為木板彈簧彈簧的勁度系數(shù) k=Nm結(jié)果均保留三位有效數(shù)字）.kg/V；13*=? =10.0 x圧0；：80N/m=1.23x103N/mLk(1)m = U (2)見解析圖Eg高頻考點女練（十）I解析：（1）設放置質(zhì)量為 m 的物體時彈簧壓縮量為x,則有mg= kx,x又U=LE.（2） 用描點法作圖，作出的圖象如圖所示.選取(0 , 0)、(0.90

15、m 90ZU=00kg/v=10.0kg/V.因 m= EU故 Eg= EgEgmU10.01.23x103答案:14交變電流及變壓器問題分析高頻考點一交變電流的產(chǎn)生及描建本考點主要涉及交變電流的產(chǎn)生原理、圖象和交變電流的“四值”問題， 是高考命題的重點、熱點，幾乎每年都考，題型以選擇題為主.1. （2016 -沈陽模擬）如圖所示，實驗室一臺手搖交流發(fā)電機， 內(nèi)阻 r = 1.0Q,外接 R =9.0Q的電阻.閉合開關(guān) S,當發(fā)電機轉(zhuǎn)子以某一轉(zhuǎn)速勻速轉(zhuǎn)動時， 產(chǎn)生的電動勢 e = 10 2sin10nt （V），則（）A. 該交變電流的頻率為 10HzB. 該電動勢的有效值為 10 2VC.

16、外接電阻 R 所消耗的電功率為 10WD. 電路中理想交流電流表A的示數(shù)為 1.0A解析：由交變電流電動勢的表達式e = 10 2sin10nt （V） = Emsinwt 可知，該交變AQ匚電流的頻率為 f =Hz= 5Hz, A選項錯誤；該交變電流電動勢的有效值E=2n2n210 2E10V= 10V,B選項錯誤；電流的有效值 I = 硏 =90+10A= 1.0A外接電阻 R 所2 2消耗的電功率 PR=I R= 1.0X9.09.0W,故C選項錯誤，D選項正確.答案：D2.（多選） （2015 -海南卷）如圖所示，一理想變壓器原、畐 U 線圈匝數(shù)比為4： 1，原線圈與一可變電阻串聯(lián)后，

17、接入一正弦交流電源；副線圈電路中固定電阻的阻值為 甩，負載電15阻的阻值 R= 11R）, V 是理想電壓表；現(xiàn)將負載電阻的阻值減小為R= 5R）,保持變壓器輸入電流不變，此時電壓表讀數(shù)為 5.0 V,則（ ）A.此時原線圈兩端電壓的最大值約為34VB.此時原線圈兩端電壓的最大值約為24VC.原線圈兩端原來的電壓有效值約為68VD.原線圈兩端原來的電壓有效值約為48V解析：當負載電阻的阻值減小為R=5R0時，根據(jù)串并聯(lián)電路規(guī)律，R 兩端電壓為R兩端1電壓的 5 倍，因為電壓表測量 R 兩端的電壓，所以 UR=X5= 1 V,故副線圈兩端電壓為5U2= 6V,根據(jù)公式 U =也可得此時原線圈兩端

18、電壓的有效值為Ui= 24V,所以此時原線圈兩U2農(nóng)端電壓的最大值約為 24 2V 34 V,A正確，B錯誤；因為變化過程中變壓器的輸入電流不變，所以對于副線 圈中變化前后電流也不變，則變化后電壓U= IRo+ 5IRo= 6IR0,變化前，U2= IRo+ IIIRo= 12IRo,所以 U2= 2U2= 12 V,根據(jù)公式 U =可得原線圈兩端原來的電U2壓壓有效值為 48V,D正確，C錯誤.答案：AD3 .（多選）（2016 -荊州模擬）如圖所示，先后用不同的交流電源給同一盞燈泡供電.第一次燈泡兩端的電壓隨時間按正弦規(guī)律變化，如圖甲所示；第二次燈泡兩端的電壓變化規(guī)律如圖乙所示.若圖甲、乙

19、中的 U、T 所表示的電壓、周期是相等的，則以下說法正確的是（）旳016JJ2U0u11*iIA Ai111114lwoLA LAZliT T 3T2T tL/T- T 37 2T t142 VT1- 14tii1|r_dfasiJ圖甲圖乙A.第一次燈泡兩端的電壓的有效值是 #U）3B.第二次燈泡兩端的電壓的有效值是？U0C.第一次和第二次燈泡的電功率之比是 2：9D.第一次和第二次燈泡的電功率之比是 1：5知，Pi:P2=1: 5,C項錯，D項正確.答案：AD4. （2016 -日照模擬）電阻為 1Q的單匝矩形線圈繞垂直于磁場方向的軸在勻強磁場中勻速轉(zhuǎn)動，產(chǎn)生的交變電動勢隨時間變化的圖象如圖

20、所示，現(xiàn)把交變電流加在電阻為9Q的電熱絲上，下列判斷正確的是（）A.線圈轉(zhuǎn)動的角速度為 100rad/s1B.在 00.005s時間內(nèi)，通過電阻的電 荷量為C5nC.電熱絲兩端的電壓為 180VD.電熱絲的發(fā)熱功率為 900W2n解析：由題圖可知 T= 0.02s,3=T=100nrad/s,A錯誤；在 00.005s內(nèi)，由解析：第一次所加正弦交流電壓的有效值為U=才曰，A項正確；設第二次所加交流電壓的有效值為 U2,則根據(jù)有效值的定義有B項錯；根據(jù)電功率的定義式 P= U 可U2T=（U）2+U T 解得匕=遠“R1R 2 十 R 2，解得U22U0,17=902V C錯誤；電熱絲的發(fā)熱功率

21、P= I2R=UR=（9Q92）W1800w D錯誤.答案：B高頻老點二理想變壓器的綜合分析考題常結(jié)合交流電的產(chǎn)生及描述，變壓器的動態(tài)分析與電路的結(jié)合，實現(xiàn)專題內(nèi)知識的小綜合，題目以選擇題為主學習時應在深入理解變壓器的變壓原理的基礎(chǔ)上來把握電壓、電流和匝數(shù)之間的關(guān)系，切忌生搬硬套.5. （2015 宿州質(zhì)檢）如圖所示，理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為 10： 1, b 是原線圈 的中心接頭，電壓表V和電流表A均為理想電表，除滑動變阻器電阻 R、定值電阻 RQ以外的 其余電阻不計，從某時刻開始在原線圈 c、d 兩端加上交變電壓，其瞬時值表達式為 U1= 220 2sin100nt （V）.下列說法

22、中正確的是（）1At =s時刻，c、d 兩點間的電壓瞬時值為 110V600B.當單刀雙擲開關(guān)與 a 連接時，電壓表的示數(shù)為 22, 2VC. 單刀雙擲開關(guān)與 a 連接，在滑動變阻器滑片 P 向上移動的過程中，電壓表和電流表的示數(shù)均變小D.當單刀雙擲開關(guān)由 a 扳向 b 時，電壓表和電流表的示數(shù)均變大解析：由 c、d 兩點間的電壓瞬時值表達式U1= 222sin100nt（V,當 t = 僉s時,U1= 220 2sinV= 1102V,選項A錯誤；由U=得 U2= 220XV= 22V,選項6U2n2n11018B錯誤；單刀雙擲開關(guān)與a 連接，滑片 P 向上移動時，電壓表示數(shù)不變，選項C錯誤；單刀雙擲開關(guān)由 a 扳高 b, ni減小，n2不變，由知U2增大，電流表示數(shù)增大，電壓表示 ni數(shù)