1、第66课时传感器的简单使用(实验提能课)一、实验目的1认识热敏电阻、光敏电阻等敏感元器件的特性。2了解传感器的使用方法。二、实验原理1传感器能够将感受到的物理量(力、热、光、声等)转换成便于测量的量(一般是电学量)。2其工作过程如图所示。三、实验器材热敏电阻、光敏电阻、多用电表、铁架台、烧杯、冷水、热水、小灯泡、学生电源、继电器、滑动变阻器、开关、导线等。四、实验过程1研究热敏电阻的热敏特性(1)实验步骤按图示连接好电路，将热敏电阻绝缘处理。将热水和冷水分n次注入烧杯中，记录每一次温度值和两电表读数。利用R计算出每一次热敏电阻的阻值。(2)数据处理根据记录数据，把测量到的温度值和电阻值填入表中
2、，分析热敏电阻的特性。 次数待测量 温度()电阻()在坐标系中，粗略画出热敏电阻的阻值随温度变化的图线。根据Rt图线，得出结论(热敏电阻的阻值随温度的升高而减小)。2研究光敏电阻的光敏特性(1)实验步骤将光敏电阻、多用电表、小灯泡、滑动变阻器按如图所示电路连接好，并将多用电表置于“100”挡。先测出在室内自然光的照射下光敏电阻的阻值，并记录数据。打开电源，让小灯泡发光，调节小灯泡的亮度使之逐渐变亮，观察表盘指针显示电阻阻值的情况，并记录。用手掌(或黑纸)遮光，观察表盘指针显示电阻阻值的情况，并记录。(2)数据处理把记录的结果填入表中，根据记录数据分析光敏电阻的特性。光照强度弱中强无光照射阻值(
3、)结论：光敏电阻的阻值被光照射时发生变化，光照增强电阻变小，光照减弱电阻变大。五、注意事项1在做热敏电阻实验时，加开水后要等一会儿再测其阻值，以使电阻温度与水的温度相同，并同时读出水温和电压、电流值。2光敏电阻实验中，如果效果不明显，可将电阻部分电路放入带盖的纸盒中，并通过盖上小孔改变照射到光敏电阻上的光的强度。考点(一)研究热敏电阻例1(2017洛阳一模)某同学要研究一质地均匀、圆柱形的热敏电阻电阻率随温度的变化规律，其部分步骤如下：(1)用游标为20分度的卡尺测量其长度如图甲所示，由图可知其长度为_mm；(2)用螺旋测微器测量其直径如图乙，由图可知其直径为_mm；(3)该同学利用以下实验器
4、材设计实验研究热敏电阻阻值随温度的变化规律：A热敏电阻(常温下约300 )B温度计C电流表A1(060 mA，约10 )D电流表A2(03 A，约0.1 )E电压表V(06 V，约15 k)F滑动变阻器R1(200 ，0.5 A)G滑动变阻器R2(5 ，2 A)H蓄电池(9 V,0.05 )I开关一个，带夹的导线若干实验要求通过热敏电阻的电流从零开始增加，电流表应选择_，滑动变阻器选择_。为精确测量该热敏电阻，请在下图中完成实验器材连接。解析(1)游标卡尺的读数为52.55 mm。(2)螺旋测微器的读数为4.800 mm。(3)估算电路中电流值，电流表应选C。滑动变阻器应选G。电路连接如图。答
5、案见解析该题考查游标卡尺和螺旋测微器的读数，实验仪器的选择、实验电路的设计和实物连接，在电路设计中主要考查电流表外接法和滑动变阻器的分压式接法，这一点和电学其他实验没有很大区别。因此，与传感器有关的实验大都可以利用常规电学实验的思路来解题。考点(二)光敏电阻传感器的应用例2为了节能和环保，一些公共场所使用光控开关控制照明系统。光控开关可采用光敏电阻来控制，光敏电阻是阻值随着光的照度而发生变化的元件(照度可以反映光的强弱，光越强照度越大，照度单位为lx)。某光敏电阻RP在不同照度下的阻值如下表：照度(lx)0.20.40.60.81.01.2电阻(k)754028232018(1)根据表中数据，
6、请在如图甲所示的坐标系中描绘出阻值随照度变化的曲线，并说明阻值随照度变化的特点。(2)如图乙所示，当1、2两端所加电压上升至2 V 时，控制开关自动启动照明系统。请利用下列器材设计一个简单电路，给1、2两端提供电压，要求当天色渐暗照度降低至1.0 lx 时启动照明系统，在虚线框内完成电路原理图。(不考虑控制开关对所设计电路的影响)提供的器材如下：光敏电阻RP(符号，阻值见上表)；直流电源E(电动势3 V，内阻不计)；定值电阻：R110 k，R220 k，R340 k(限选其中之一并在图中标出)；开关S及导线若干。解析(1)描绘图像应注意：各点均匀分布在图线两侧，且图线应用平滑曲线，而不能成为各
7、点的连线。光敏电阻的阻值随照度变化的曲线如图甲所示，电阻的阻值随光照度的增大而减小。(2)根据串联电阻的正比分压关系，E3 V，当照度降低至1.0 lx时，其电压升至2 V，由图线甲知，此时光敏电阻RP20 k，URP2 V，串联电阻分压UR1 V，由2得R10 k，故选定值电阻R1，电路原理图如图乙所示。答案见解析本题考查了实验数据的处理、图像的分析和光控照明电路的设计，通过图像得出了光敏电阻随光照度的增大阻值减小的特点。在设计光控照明电路时，正好利用了光敏电阻的这个特点，利用串联电路的分压特点，来实验光敏电阻对光控开关的控制。实验原理的拓展使用热敏电阻等敏感元件可以实现自动报警、自动控制等
8、。实验器材的替代使用单刀双掷开关实现热敏电阻和电阻箱的等效代替，如图所示：数据处理的创新利用估算法，选择滑动变阻器，利用等效代替法对电路进行调试。例3(2016全国乙卷)现要组装一个由热敏电阻控制的报警系统，要求当热敏电阻的温度达到或超过60 时，系统报警。提供的器材有：热敏电阻，报警器(内阻很小，流过的电流超过Ic时就会报警)，电阻箱(最大阻值为999.9 )，直流电源(输出电压为U，内阻不计)，滑动变阻器R1(最大阻值为1 000 )，滑动变阻器R2(最大阻值为2 000 )，单刀双掷开关一个，导线若干。在室温下对系统进行调节。已知U约为18 V，Ic约为10 mA；流过报警器的电流超过2
9、0 mA时，报警器可能损坏；该热敏电阻的阻值随温度升高而减小，在60 时阻值为650.0 。(1)完成待调节的报警系统原理电路图的连线。(2)电路中应选用滑动变阻器_(填“R1”或“R2”)。(3)按照下列步骤调节此报警系统：电路接通前，需将电阻箱调到一固定的阻值，根据实验要求，这一阻值为_；滑动变阻器的滑片应置于_(填“a”或“b”)端附近，不能置于另一端的原因是_。将开关向_(填“c”或“d”)端闭合，缓慢移动滑动变阻器的滑片，直至_。(4)保持滑动变阻器滑片的位置不变，将开关向另一端闭合，报警系统即可正常使用。解析(1)电路图连接如图。(2)报警器开始报警时，对整个回路有UIc(R滑R热
10、)代入数据可得R滑1 150.0 ，因此滑动变阻器应选择R2。(3)在调节过程中，电阻箱起到等效替代热敏电阻的作用，电阻箱的阻值应为报警器报警时热敏电阻的阻值，即为650.0 。滑动变阻器在电路中为限流接法，滑片应置于b端附近，若置于另一端a时，闭合开关，则电路中的电流I A27.7 mA，超过报警器最大电流20 mA，报警器可能损坏。开关应先向c端闭合，移动滑动变阻器的滑片，直至报警器开始报警为止。答案(1)连线见解析图(2)R2(3)650.0b接通电源后，流过报警器的电流会超过20 mA，报警器可能损坏c报警器开始报警本题从热敏电阻的应用、报警电路的设计，利用等效代替法、估算法等几个方面
11、，进行了电学实验的创新，可以培养灵活处理电学实验问题的能力。本题中滑动变阻器的限流式接法、电阻箱在电路中等效代替的作用和电学其他实验是基本一致的。创新演练如图所示，一热敏电阻RT放在控温容器M内； 为毫安表，量程6 mA，内阻为数十欧姆；E为直流电源，电动势约为3 V，内阻很小；R为电阻箱，最大阻值为999.9 ，S为开关。已知RT在95 时的阻值为150 ，在20 时的阻值约为550 。现要求在降温过程中测量在20 95 之间的多个温度下RT的阻值。(1)在图中画出连线，完成实验原理电路图。(2)完成下列实验步骤中的填空：a依照实验原理电路图连线。b调节控温容器M内的温度，使得RT的温度为9
12、5 。c将电阻箱调到适当的阻值，以保证仪器安全。d闭合开关，调节电阻箱，记录电流表的示数I0，并记录_。e将RT的温度降为T1(20 T195 )；调节电阻箱，使得电流表的读数_，记录_。f温度为T1时热敏电阻的电阻值RT1_。g逐步降低T1的数值，直到20 为止；在每一温度下重复步骤e、f。解析：(1)电阻箱的最大阻值与热敏电阻的最大阻值相差不大，因此电阻箱应与热敏电阻串联，电路图如图所示。(2)本实验原理是当电路的两种状态的电流相等时，外电路的总电阻相等。RT的温度为95 和降为T1时对应的电路的电阻相等，有150R0RTR1，即RTR0R1150 。答案：(1)见解析图(2)d.电阻箱的
13、读数R0e仍为I0电阻箱的读数R1fR0R1150 1.(多选)如图所示的电路中，当半导体材料做成的热敏电阻浸泡到热水中时，电流表示数增大，则说明()A热敏电阻在温度越高时，电阻越大B热敏电阻在温度越高时，电阻越小C半导体材料温度升高时，导电性能变差D半导体材料温度升高时，导电性能变好解析：选BD热敏电阻浸泡在热水中，电流表示数变大，说明温度越高，热敏电阻阻值越小，半导体材料导电性能变好，故B、D正确。2.(多选)如图所示，R1、R2为定值电阻，L为小灯泡，R3为光敏电阻，当照射光强度增大时()A电压表的示数增大BR2中电流减小C小灯泡的功率增大D电路的路端电压增大解析：选ABC当照射光强度增
14、大时，R3阻值减小，外电路电阻随R3的减小而减小，R1两端电压因干路电流增大而增大，同时内电压增大，故电路路端电压减小，电压表的示数增大，A项正确，D项错误；由路端电压减小、R1两端电压增大知，R2两端电压减小，则R2中电流减小，故B项正确；结合干路电流增大知流过小灯泡的电流必增大，则小灯泡的功率增大，故C项正确。3某实验小组探究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，请你在如图甲所示的实物图上连线。甲(2)实验的主要步骤：正确连接电路，在保温容
15、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；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。重复第步操作若干次，测得多组数据。(3)实验小组算得该热敏电阻在不同温度下的阻值，并据此绘得如图乙所示的Rt关系图线，请根据图线写出该热敏电阻的Rt关系式：R_t()。(保留三位有效数字)乙解析：(1)实物连线如图。(2)改变温度后，热敏电阻阻值改变，电压表示数改变。(3)从图线知R与t呈线性关系，且纵轴上截距(当t0 时)R100 ；图线斜率k0.390，所以R1000.406t()。答案：(1)实物连线图见解析(2)记录温度计数值记录电压表数值(3)1000.4064
16、(2017郑州模拟)实验室备有以下器材：电压传感器、电流传感器、滑动变阻器R1(阻值变化范围020 )、滑动变阻器R2(阻值变化范围01 000 )、电动势适当的电源、小灯泡(4 V,2 W)、开关、导线若干。(1)要完整地描绘小灯泡的UI曲线，请在如图甲所示的方框中画出实验电路图，并标出所用滑动变阻器的符号。(2)实验中描绘出的小灯泡UI曲线如图乙所示，由图可知，小灯泡灯丝电阻随温度升高而_。(填“增大”“减小”或“不变”)(3)如果用上述器材测量所给电源的电动势和内电阻，实验电路如图丙所示，图中R0是阻值为9.0 的保护电阻，实验中测得多组数据记录在下表中，试在同一坐标系中画出等效电源的U
17、I图像，由图像可求出电源自身内阻约为_ 。序号123456U/V4.003.402.802.001.500.80I/A0.200.250.330.400.460.52(4)若将上述小灯泡直接与电源和保护电阻组成串联电路，如图丁所示，此时小灯泡消耗的电功率约为_ W。解析：(1)描绘灯泡的伏安特性曲线，电压与电流应从零开始变化，滑动变压器要采用分压接法，由于灯泡的阻值较小，电流应用外接法，电路图如图所示。(2)由题图所示UI图像可知，随电压和电流的增大，灯泡实际功率增大，灯丝温度升高，电压与电流的比值增大，由此可知，灯泡灯丝电阻随温度升高而增大。(3)根据表中数据作出电源UI图像如图所示，由图示
18、图像可知，电源内阻rR0 9 1 。(4)由图示图像可知，灯泡两端电压为2.1 V，电流为0.39 A，灯泡的电功率为PUI2.10.39 W0.82 W。答案：见解析5对温度敏感的半导体材料制成的某热敏电阻RT，在给定温度范围内，其阻值随温度的变化是非线性的。某同学将RT和两个适当的固定电阻R1、R2连成如图甲虚线框内所示的电路，以使该电路的等效电阻RL的阻值随RT所处环境温度的变化近似为线性的，且具有合适的阻值范围。为了验证这个设计，他采用伏安法测量在不同温度下RL的阻值，测量电路如图甲所示，图中电压表内阻很大。RL的测量结果如下表所示。温度t()30.040.050.060.070.08
19、0.090.0阻值RL()54.351.548.344.741.437.934.7回答下列问题：(1)根据图甲所示的电路，在如图乙所示的实物图上连线。(2)为了验证RL与t之间近似为线性关系，在图丙坐标纸上作RLt关系图线。(3)在某一温度下，电路中的电流表、电压表的示数如图丁所示。电流表的读数为_，电压表的读数为_。此时等效电阻RL的阻值为_；热敏电阻所处环境的温度约为_。解析：(1)根据电路图连接实物图。(2)根据表中数据描点，作出直线。(3)电流表读数：I115 mA，电压表读数：U5.00 V。RL 43.5 ，对照图乙找出相应温度约为64.0 。答案：(1)见解析图甲(2)见解析图乙
20、(3)115 mA500 V43.5 64.0 6.为节约能源采用光电池为路灯提供电能，用光敏电阻作为传感器控制路灯电路的开关，实现自动控制。光敏电阻的阻值随照射光的强弱而变化，作为简化模型，可以近似认为，照射光较强(如白天)时电阻几乎为0；照射光较弱(如天黑)时电阻接近于无穷大。利用光敏电阻作为传感器，借助电磁开关，可以实现路灯自动在白天关闭，天黑时打开。电磁开关的内部结构如图所示。1,2两接线柱之间是励磁线圈，3,4两接线柱分别与弹簧片和触点连接。当励磁线圈中电流大于50 mA时，电磁铁吸合铁片，弹簧片和触点分离，3,4断开；电流小于50 mA时，3,4接通。励磁线圈中允许通过的最大电流为
21、100 mA。(1)利用以下器材设计一个自动控制路灯的电路，画出电路原理图。光敏电阻R1，符号；灯泡L，额定功率40 W，额定电压36 V，符号；保护电阻R2，符号；电磁开关，符号；蓄电池E，电压36 V，内阻很小；开关S，导线若干。(2)回答下列问题：如果励磁线圈的电阻为200 ，励磁线圈允许加的最大电压为_V，保护电阻R2的阻值范围为_。在有些应用电磁开关的场合，为了安全，往往需要在电磁铁吸合铁片时，接线柱3,4之间从断开变为接通。为此，电磁开关内部结构应如何改造？请结合本题中电磁开关内部结构图说明。解析：(1)要使光敏电阻能够对电路进行控制，且有光照时路灯熄灭，光敏电阻应与1,2串联，3
22、,4与路灯串联，则电路图如图所示。(2)由UIR得励磁线圈允许加的最大电压UmImR0.1200 V20 V；依据允许通过励磁线圈的电流最大值和最小值计算得R2min 160 ，R2max 320 ，因此保护电阻R2的阻值范围为160320 ；把触点从弹簧片右侧移到弹簧片左侧，保证当电磁铁吸合铁片时，3,4之间接通；不吸合时，3,4之间断开。答案：(1)见解析(2)20160320把触点从弹簧片右侧移到弹簧片左侧，保证当电磁铁吸合铁片时，3,4之间接通；不吸合时，3,4之间断开。一、选择题(在每小题给出的四个选项中，第15题只有一项符合题目要求，第68题有多项符合题目要求)1一矩形线圈在匀强磁
23、场中转动产生的交变电动势为e10sin 20t(V)，则下列说法正确的是()At0时，线圈位于中性面Bt0时，穿过线圈的磁通量为零Ct0时，线圈切割磁感线的有效速度最大Dt0.4 s时，电动势第一次出现最大值解析：选A由电动势e10sin 20t(V)知，计时从线圈位于中性面时开始，所以t0，线圈位于中性面，磁通量最大，但此时线圈切割磁感线的线速度方向与磁感线平行，切割磁感线的有效速度为零，A正确，B、C错误。当t0.4 s时，e10sin(200.4)V0，D错误。2照明供电线路的路端电压基本上是保持不变的，可是我们在晚上七八点钟用电高峰开灯时电灯比深夜时要显得暗，这是因为此时()A总电阻比
24、深夜时大，干路电流小，每盏灯分到的电压就小B总电阻比深夜时大，干路电流小，每一支路的电流就小C总电阻比深夜时小，干路电流大，输电线上损失的电压大D干路电流一定，支路比深夜时多，分去了一部分电流解析：选C总电阻减小，总电流增大，输电线电阻造成的电压损失UIR线增大，电灯得到的电压减小，所以灯泡在七八点钟时显得要暗些。3.(2017广东湛江调研)如图，实验室一台手摇交流发电机的内阻r1.0 ，外接R9.0 的电阻。闭合开关S，当发电机转子以某一转速匀速转动时，产生的电动势e10sin 10t(V)，则()A该交变电流的频率为10 HzB该电动势的最大值为10 VC外接电阻R所消耗的电功率为10 W
25、D电路中理想交流电流表的示数为1 A解析：选D由发电机产生的感应电动势表达式e10sin 10t(V)可知，该交变电流为正弦式交变电流，其感应电动势的瞬时值基本表达式为eEmsin t，由两式对照可知Em10 V，10 rad/s，又由于2f，解得f5 Hz，故选项A、B错误；理想交流电流表测量的是电路中总电流的有效值，根据闭合电路的欧姆定律有I1 A，外接电阻R所消耗的电功率PI2R9 W，故选项C错误，D正确。4(2017山东潍坊统考)如图所示，边长为L、匝数为N、电阻不计的正方形线圈abcd，在磁感应强度为B的匀强磁场中绕转轴OO以角速度匀速转动，轴OO垂直于磁感线，制成一台交流发电机，
26、它与理想变压器的原线圈连接，变压器原、副线圈的匝数之比为12，二极管的正向电阻为零，反向电阻无穷大，从正方形线圈处于图示位置开始计时，下列判断正确的是()A交流发电机的感应电动势的瞬时值表达式为eNBL2sin tB变压器的输入功率与输出功率之比为21C电压表的示数为NBL2D若将滑动变阻器的滑片向下滑动，电流表和电压表示数均减小解析：选C题中图示线圈位置是与中性面垂直的位置，从图示位置开始计时，感应电动势的瞬时值表达式为eNBL2cos t，选项A错误。理想变压器的输入功率与输出功率相等，选项B错误。原线圈电压的有效值U1NBL2，由，得U2NBL2，由于二极管的单向导电性，副线圈中只有半个
27、周期内有电流，设电压表示数为U，根据有效值的定义得T，所以电压表的示数UNBL2，选项C正确。若滑动变阻器的滑片向下滑动，副线圈的总阻值增大，原线圈电压不变，副线圈电压也不变，电压表示数不变，由欧姆定律得副线圈的电流变小，原线圈中的电流也变小，电流表示数变小，选项D错误。5.如图所示，理想变压器的输入端通过灯泡L1与输出电压恒定的正弦交流电源相连，副线圈通过导线与两个相同的灯泡L2和L3相连，开始时开关S处于断开状态。当S闭合后，所有灯泡都能发光，则下列说法正确的有()A副线圈两端电压不变B灯泡L1变亮，L2的亮度不变C副线圈中电流变大，灯泡L1变亮，L2变暗D因为不知变压器原、副线圈的匝数比
28、，所以L1及L2的亮度变化不能判断解析：选C当S闭合后，通过副线圈的电流增大，根据变压器的原理知，通过原线圈的电流也增大，故L1因两端电压变大而变亮，则原线圈两端的输入电压减小，副线圈两端的输出电压也随之减小，L2两端电压变小，L2变暗，故选项C正确。6.如图所示，N匝矩形导线框以角速度在磁感应强度为B的匀强磁场中绕轴OO匀速转动，线框面积为S，线框的电阻、电感均不计，外电路接有电阻R、理想交流电流表 和二极管D。二极管D具有单向导电性，即正向电阻为零，反向电阻无穷大。下列说法正确的是()A交流电流表的示数IB一个周期内通过R的电荷量qCR两端电压的有效值UD图示位置电流表的示数为0解析：选A
29、B设回路中电流的有效值为I，由电流的热效应可知，2RTI2RT，I，A正确，D错误；电阻R两端电压的有效值UIR，C错误；一个周期内通过R的电荷量q，B正确。7如图甲中理想变压器原、副线圈的匝数之比n1n251，电阻R20 ，L1、L2为规格相同的两只小灯泡，S1为单刀双掷开关。原线圈接正弦交变电源，输入电压u随时间t的变化关系如图乙所示。现将S1接1、S2闭合，此时L2正常发光。下列说法正确的是()A输入电压u的表达式u20sin 100t(V)B只断开S2后，L1、L2均正常发光C只断开S2后，原线圈的输入功率增大D若将S1换接到2，R消耗的电功率为0.8 W解析：选AD由题图乙可知，Um
30、20 V，T0.02 s，则100 rad/s，输入电压u20sin 100t(V)，故A正确；由变压器的变压规律知：，故U2 V4 V，由题中将S1接1、S2闭合时，灯泡L2正常发光可得，灯泡L2的额定电压为4 V，当只断开S2后，副线圈两端电压不变，此时副线圈的负载为L1、L2串联，故L1、L2均不能正常发光，B错；此时P出，副线圈负载R总增大，故P出减小，又P入P出，故原线圈的输入功率减小，C错误；当S1换接到2后，副线圈的负载仅是电阻R，故P W0.8 W，D正确。8(2016海南高考)如图(a)所示，理想变压器的原、副线圈的匝数比为41，RT为阻值随温度升高而减小的热敏电阻，R1为定
31、值电阻，电压表和电流表均为理想交流电表。原线圈所接电压u随时间t按正弦规律变化，如图(b)所示。下列说法正确的是()A变压器输入、输出功率之比为41B变压器原、副线圈中的电流强度之比为14Cu随t变化的规律为u51sin(50t)(国际单位制)D若热敏电阻RT的温度升高，则电压表的示数不变，电流表的示数变大解析：选BD由题意，理想变压器输入、输出功率之比为11，选项A错误；变压器原、副线圈中的电流强度与匝数成反比，即，故选项B正确；由题图(b)可知交流电压最大值Um51 V，周期T0.02 s，角速度100 rad/s，则可得u51sin(100t)(V)，故选项C错误；RT的温度升高时，阻值
32、减小，电流表的示数变大，电压表示数不变，故选项D正确。二、实验题9(2016北京高考)热敏电阻常用于温度控制或过热保护装置中。如图为某种热敏电阻和金属热电阻的阻值R随温度t变化的示意图。由图可知，这种热敏电阻在温度上升时导电能力_(选填“增强”或“减弱”)；相对金属热电阻而言，热敏电阻对温度变化的响应更_(选填“敏感”或“不敏感”)。解析：由Rt图像可知，热敏电阻在温度上升时电阻减小，则导电能力增强。相对金属热电阻，热敏电阻在相同的温度变化情况下电阻变化大，则热敏电阻对温度变化的响应更敏感。答案：增强敏感10.热敏电阻是传感电路中常用的电子元件，其阻值随温度升高而降低。某同学用伏安法研究一只热
33、敏电阻在不同温度下的伏安特性曲线，并希望所测曲线尽可能完整。已知常温下待测热敏电阻的阻值约4050 。热敏电阻和温度计插入带塞的保温杯中，杯内有一定的冷水，其他备用的仪表和器具有：盛有热水的水瓶(图中未画出)、电源(3 V，内阻可忽略)、直流电流表(内阻约1 )、直流电压表(内阻约5 k)、滑动变阻器(010 )、开关、导线若干。(1)在图甲中，a、b、c三条图线能正确反映热敏电阻伏安特性的是_。(2)为了减小实验误差，并在实验中获得较大的电压调节范围，应从图乙中A、B、C、D四个电路中选择_电路来测量热敏电阻的阻值。(3)根据问题(2)中所选电路图，请用笔画线代替导线将图丙的实物电路补充完整
34、，要求正确体现电流表和电压表挡位选择。丙解析：(1)由I可知，IU图线上某点与原点的连线的斜率k，而热敏电阻的阻值随温度的升高而减小，故对应的伏安特性曲线应为c。(2)描绘电阻的伏安特性曲线，电压与电流应从零开始变化，滑动变阻器应采用分压接法，由于待测电阻阻值较小，电压表内阻远大于待测电阻阻值，电流表应采用外接法，应选图B所示的实验电路。(3)由原理图将实物图连接，注意电流表量程选00.6 A，电压表量程选03 V，根据电路图连接实物电路图，如图所示。答案：(1)c(2)B(3)见解析图三、计算题11如图所示，线圈abcd的面积是0.05 m2，共100匝，线圈电阻为1 ，外接电阻R9 ，匀强
35、磁场的磁感应强度为BT，当线圈以300 r/min的转速匀速转动时，求：(1)转动中感应电动势的有效值。(2)电路中交流电压表和电流表的示数。(3)线圈从图示位置转过90的过程中通过电阻R的电荷量。解析：(1)EmNBS1000.052 V50 VE25 V35.4 V。(2)电流表示数I3.54 A电压表示数UIR3.549 V31.86 V。(3)从图示位置转过90的过程中，N，又因为，所以qt，解得q0.16 C。答案：(1)35.4 V(2)31.86 V3.54 A(3)0.16 C12如图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数之比n1n231，原线圈电路中接有一量程为3 A的理想交流电
36、流表，副线圈两端接有理想交流电压表一只和可变电阻R以及若干“6 V6W”的相同灯泡。输入端交流电压u的图像如图乙所示。(1)求图甲中电压表的读数。(2)要求灯泡均正常发光，求电路中最多允许接入的灯泡个数。(3)为满足第(2)问中要求，求可变电阻R应调到的电阻值。解析：(1)根据题图可得原线圈电压的最大值U1m27 V，其有效值U127 V根据，得U29 V，此即电压表的读数。(2)设原线圈中通过的电流为I1，副线圈中通过的电流为I2，为使副线圈接入的灯泡最多，则I13 A根据U1I1U2I2代入数据得I29 A正常发光时每个灯泡中电流为I额1 A所以允许接入的灯泡的个数为n9盏。(3)电阻两端电压为URU2U额3 V电阻阻值为R 。答案：(1)9 V(2)9盏(3)
