1、2013届高三物理总复习精品课时作业第39讲 实验：传感器的简单应用1现有热敏电阻(阻值随温度升高而变小)、电炉丝、电源、电磁继电器、滑动变阻器、开关和导线若干，如图甲所示试设计一个温控电路，要求温度低于某一温度时电炉丝自动通电供热，超过某一温度时又可以自动断电，画出电路图并说明其工作过程甲【解析】热敏电阻R1与滑动变阻器及电磁继电器构成低压控制电路电路图如图乙所示乙工作过程：闭合开关S，当温度低于设计值时热敏电阻的阻值大，通过电磁继电器的电流较小，不能使它吸下P，K接通，电炉丝加热；当温度达到设计值时，热敏电阻的阻值减小到某值，通过电磁继电器的电流达到工作电流，K断开，电炉丝断电，停止供热当
2、温度低于设计值时，又重复前述过程【答案】如图乙所示，工作过程略2温度传感器广泛应用于室内空调、电冰箱和微波炉等家用电器中，它是利用热敏电阻随温度变化而变化的特性工作的在图甲中，电源的电动势E9.0 V，内阻可忽略不计；为灵敏电流表，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中的Rt图线所示闭合开关S，当R的温度等于20 时，电流表的示数I12 mA，则当电流表的示数I23.6 mA时，热敏电阻R的温度是多少？【解析】从图乙查得t20 时，R的阻值为4 k由闭合电路欧姆定律知： EI1(RRg)得：RgR k4 k0.5 k当I23.6 mA时，设热敏电阻的阻值为R，则：RR
3、g k0.5 k2.0 k从图乙查得此时对应的温度t2120 .【答案】120 3氧化锡传感器主要用于汽车尾气中一氧化碳浓度的检测，它的阻值随一氧化碳浓度的变化而变化在图甲所示的电路中，不同的一氧化碳浓度对应着传感器的不同阻值，这样，电压表的指针位置就与一氧化碳浓度有了对应关系，观察电压表指针就能判断一氧化碳浓度是否超标有一种氧化锡传感器，其技术资料中给出的是电导(即电阻的倒数)CO浓度曲线，如图乙所示在下列表示一氧化碳浓度c与电压表示数U0之间关系的图象中正确的是()丙【解析】U0IR0，一氧化碳的浓度c增大，电导增大，电阻R传减小，U0增大，一氧化碳浓度c与电压表示数U0之间的关系是正相关
4、关系，但不是正比关系选项D正确【答案】D4传感器应用的一个基本思想是“转换”的思想，即利用传感器把难以直接测量的力学量转换为容易测量的电学量这种转换既可使测量比较方便，又能输入电子计算机对电学量所载的信息进行计算和处理图示为一测速计原理图，其基本原理就是把测量速度这一力学量转换成电流量进行测量滑动触头P与某运动物体相连，当P匀速滑动时，电流表有一定的电流通过，从电流表的示数可得运动物体的速度已知电源电动势E4 V，内阻r10 ，AB为粗细均匀的电阻丝，其阻值R30 、长度L30 cm，电容器的电容C50 F.今测得电流表的示数为0.05 mA，方向由b流向a.试求运动物体的速度大小和运动的方向【解析】计算出滑动触头P移过一微小距离x时电容器上的电压变化，可得电容器上的充放电电流的表达式，据此可求得速度先估计流过电阻丝上的电流约为I A100 mA0.05 mA，即相比于电阻丝上的电流，电容器中的充放电电流可忽略故可视整根电阻丝与电源为串联连接，当滑动触头P移动距离x时，电容器上的电压变化UIRxx.则其充放电电流IC，又v，综合上述各式得v，代入数据得v10 cm/s.【答案】10 cm/s方向向右
