1、课时跟踪检测五十二实验12传感器的简单使用【基础过关】1(2016届山东寿光现代中学月考)2007年度诺贝尔物理学奖授予了法国和德国的两位科学家,以表彰他们发现“巨磁电阻效应”基于巨磁电阻效应开发的用于读取硬盘数据的技术,被认为是纳米技术的第一次真正应用在下列有关其他电阻应用的说法中,错误的是()A热敏电阻可应用于温度测控装置中B光敏电阻是一种光电传感器C电阻丝可应用于电热设备中D电阻在电路中主要起到通过直流、阻碍交流的作用解析:热敏电阻对温度很敏感,光敏电阻对光照很敏感,电阻丝可用于电加热,这很常见,所以A、B、C三个说法均正确;交流、直流均可通过电阻,电阻对它们均可产生阻碍作用,所以D错误
2、答案:D2(2016届陕西西安检测)温度传感器广泛应用于室内空调、电冰箱等家用电器中,它是利用热敏电阻的阻值随温度变化的特性工作的如图甲所示,电源的电动势E9.0 V,内电阻不计;G为灵敏电流计,内阻Rg保持不变;R为热敏电阻,其电阻值与温度的变化关系如图乙所示闭合开关S,当R的温度等于20 时,电流表示数I12 mA;当电流表的示数I23.6 mA时,热敏电阻的温度是_.解题思路:结合图象和闭合电路欧姆定律求解解析:从题图乙查得t20 时,R的阻值为4 k,由EI1(RRg)得RgR k4 k0.5 k.当I23.6 mA时,设热敏电阻的阻值为R,则RRg k0.5 k2 k,从题图乙查得此
3、时对应的温度t2120 .答案:1203(2017届河南顶级名校摸底)传感器担负着信息采集的任务,在自动控制中发挥着重要作用,传感器能够将感受到的物理量(如温度、光、声等)转换成便于测量的量(通常是电学量),例如热传感器,主要是应用了半导体材料制成的热敏电阻,热敏电阻随温度变化的图线如图甲所示,图乙是用热敏电阻Rt作为传感器制作的简单自动报警器原理图则(1)为了使温度过高时报警器铃响,开关应接在_(填“a”或“b”)端(2)若使启动报警的温度提高些,应将滑动变阻器的滑片P向_(填“左”或“右”)移动解析:温度升高时,热敏电阻阻值减小,题图乙中通电螺线管的磁性增强,将与弹簧相连的金属导体向左吸引
4、,要使报警器所在电路接通并报警,开关应接a端要实现温度更高时,即热敏电阻阻值更小时才将报警器电路接通,应该将滑动变阻器连入电路的阻值调大,即P向左移动答案:(1)a(2)左【提升过关】实验题1. (2016届河南洛阳一中周练)如图所示,一热敏电阻RT放在控温容器M内;A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
5、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95 .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(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,95 和20 时对应的电路的电阻相等,有150R0RTR1,即RTR0R1150 .答案:(1)
6、如图所示(2)电阻箱的读数R0仍为I0电阻箱的读数R1R0R1150 2(2016届安徽皖江名校联盟月考)利用负温度系数热敏电阻制作的热传感器,一般体积很小,可以用来测量很小范围内的温度变化,反应快,而且精确度高(1)如果将负温度系数热敏电阻与电源、电流表和其他元件串联成一个电路,其他因素不变,只要热敏电阻所处区域的温度降低,电路中电流将变_(填“大”或“小”);(2)上述电路中,我们将电流表中的电流刻度换成相应的温度刻度,就能直接显示出热敏电阻附近的温度如果刻度盘正中的温度为20 (如图甲所示),则25 的刻度应在20 刻度的_(填“左”或“右”)侧;(3)为了将热敏电阻放置在某蔬菜大棚内检
7、测大棚内温度变化,请用图乙中的器材(可增加元器件)设计一个电路解析:(1)因为负温度系数热敏电阻温度降低时,电阻增大,故电路中电流会减小(2)由(1)的分析知,温度越高,电流越大,25 的刻度应对应较大电流,故在20 刻度的右侧(3)如图所示答案:(1)小(2)右(3)见解析3(2017届吉林一中期末)小明利用热敏电阻设计了一个“过热自动报警电路”,如图甲所示将热敏电阻R安装在需要探测温度的地方,当环境温度正常时,继电器的上触点接触,下触点分离,指示灯亮;当环境温度超过某一值时,继电路的下触点接触,上触点分离,警铃响图甲中继电器的供电电压U13 V,继电器线圈用漆包线绕成,其电阻R0为30 .
8、当线圈中的电流大于等于50 mA时,继电器的衔铁将被吸合,警铃响图乙是热敏电阻的阻值随温度变化的图象(1)由图乙可知,当环境温度为40 时,热敏电阻阻值为_.当环境温度升高时,热敏电阻阻值将_,继电器的磁性将_(后两空均填“增大”“减小”或“不变”);(2)图甲中警铃的接线柱C应与接线柱_相连,指示灯的接线柱D应与接线柱_相连(均填“A”或“B”);(3)图甲中线圈下端P的磁极是_(填“N”或“S”)极;(4)请计算说明,环境温度在什么范围内时,警铃报警解析:(1)分析题乙图,找到热敏电阻40 对应的阻值为70 ,并且分析图象发现:温度升高时,热敏电阻阻值减小,根据欧姆定律,电路中电流就会增大
9、,电磁铁的磁性就会增大(2)由题中“当环境温度超过某一值时,继电器的下触点接触,上触点分离,警铃响”,所以警铃的接线柱C应与接线柱B相连,指示灯的接线柱D应与接线柱A相连(3)由安培定则可判断出线圈的下端P的极性是S极(4)当线圈中的电流I50 mA0.05 A时,继电器的衔铁将被吸合,警铃报警控制电路的总电阻R总 60 ,热敏电阻RR总R060 30 30 .由题图乙可知,此时t78 ,所以当温度t78 时,警铃报警答案:(1)70 减小增大(2)BA(3)S(4)见解析4(2016年课标全国卷)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
10、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20 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
11、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:由实验目的可知在常温下调好装置,进而进行温控报警,故开关c路的电阻箱与开关d路的热敏电阻应在不同状态串联接入电路,如图所示根据电路报警的电流(1020 mA)可得电阻范围(9001 800 ),得到滑动变阻器选R2.电路接通前调节电阻箱使其阻值等于报警器报警状态的电阻值650.0 .为了保护电路中的报警器,开关闭合前电路中电流必须较小,滑片置于b端答案:(1)连线如图所示(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