高中物理 第6章 传感器 3 实验传感器的应用学业分层测评 新人教版选修

系统掌握蕴含其中的马克思主义立场观点方法，要在系统学习、深刻领会、科学把握习近平教育思想上下功夫。精心组织开展学习宣传贯彻习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神知识问答活动。实验：传感器的应用 (建议用时：45分钟)1(多选)如图635所示为一个逻辑电平检测电路，A与被测点相接，则()图635AA为低电平，LED发光BA为高电平，LED发光CA为低电平，LED不发光DA为高电平，LED不发光【解析】A为低电平时，Y为高电平，LED的电压小，不发光；A为高电平时，Y为低电平，LED的电压大，发光，故B、C正确【答案】BC2(多选)如图636是温度报警器电路示意图，下列关于此电路的分析正确的是()图636A当RT的温度升高时，RT减小，A端电势降低，Y端电势升高，蜂鸣器会发出报警声B当RT的温度升高时，RT减小，A端电势升高，Y端电势降低，蜂鸣器会发出报警声C当增大R1时，A端电势升高，Y端电势降低，蜂鸣器会发出报警声D当增大R1时，A端电势降低，Y端电势升高，蜂鸣器会发出报警声【解析】由于温度升高时，RT变小，A端电势升高而Y端电势降低，蜂鸣器发声报警，故B项正确，A项错误；又由于RT与R1是串联关系，当R1增大时，A端电势升高而Y端电势降低，蜂鸣器会发声报警，故C项正确，D项错误【答案】BC3如图637所示，当光敏电阻RG受到光照时，阻值_，非门输入端A出现_电平，输出端Y出现_电平(选填“高”或“低”)，发光二极管LED_发光(选填“能”或“不能”)，当把光遮住时，RG阻值增大，输入端A出现_电平，Y端是_电平(选填“高”或“低”)，二极管_发光(选填“能”或“不能”)，达到路灯白天不亮晚上亮的目的图637【解析】光敏电阻RG受到光照时阻值减小，它分得的电压也减小，所以A点的电势降低而出现低电平，则在非门电路的输出端出现高电平，发光二极管LED截止而不发光；光敏电阻RG受不到光照时阻值增大，它分得的电压也增大，所以A点的电势升高而出现高电平，则在非门电路的输出端出现低电平，发光二极管LED导通而发光，从而达到路灯白天不亮晚上亮的目的【答案】减小或降低低高不能高低能4目前有些居民区内楼道灯的控制，使用的是一种延时开关该延时开关的简化原理图如图638所示图中D是红色发光二极管(只要有很小的电流通过就能使其发出红色亮光)，R为限流电阻，K为按钮式开关，虚线框内S表示延时开关电路，当K按下接通电路瞬间，延时开关触发，相当于S闭合这时释放K后，延时开关S约在1分钟后断开，电灯熄灭根据上述信息和电原理图，我们可推断：按钮开关K按下前，发光二极管是_(填“发光的”或“熄灭的”)，按钮开关K按下再释放后，电灯L发光持续时间约_分钟，这一过程中发光二极管是_(填“发光的”或“熄灭的”)限流电阻R的阻值和灯丝电阻RL相比，应满足R_RL的条件图638【解析】开关K按下前，二极管、灯泡、电阻R、电源组成串联电路，所以二极管是发光的按钮开关K按下再释放后，由于延时开关的作用，灯L发光时间为1分钟，此时二极管被短路，所以二极管是熄灭的【答案】发光的1熄灭的5(2016佳木斯高二检测)如图639所示是热水器的恒温集成电路，R0是热敏电阻，温度较低时其阻值很大，温度较高时阻值很小如果热水器中没有水或水温较高时，继电器会放开簧片，发热器断路，反之会吸住簧片接通发热器如果热水器中没有水时，电路中BC部分就处于_(选填“断路”或“短路”)状态，则在电路图的虚线框内的门电路应是_门，当温度较低时，门电路的输入端A是_(选填“高”或“低”)电势.【导学号：94530096】图639【解析】热水器中没有水，BC部分相当于断路热水器中没有水或水温较高时，继电器都能使发热器断路，故可判断虚线框内应是“与”门，当温度较低时，R0阻值较大，故门电路输入端A是高电势【答案】断路与高6(2016大同高二检测)传感器担负着信息的采集任务，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，热敏传感器主要是应用了半导体材料制成的热敏电阻，其阻值随温度变化的图线如图6310甲所示，图6310乙是由热敏电阻Rt作为传感器制作的简单自动报警器的线路图，问：图6310(1)为了使温度过高时报警铃响，c应接在_(选填“a”或“b”)点；(2)若使启动报警的温度提高些，应将滑动变阻器滑片P向_移动(选填“左”或“右”)；(3)如果在调试报警器达到到最低报警温度时，无论如何调节滑动变阻器滑片P都不能使报警器工作，且电路连接完好，各电路元件都能处于工作状态，则造成工作电路实际不能工作的原因可能是_.【解析】(1)由图甲可知当温度升高时Rt的阻值减小，通过线圈的电流变大，对衔铁的引力变大，可与a点接触，欲使报警器报警，c应接在a点(2)若使启动报警的温度提高些，可使电路的相对电流减小一些，以使得热敏电阻Rt的阻值减小得更大一些，所以将滑动变阻器滑片P向左移动，增大滑动变阻器接入电路的阻值(3)在调试报警器达最低报警温度时，无论如何调节滑动变阻器滑片P都不能使报警器工作，可能是通过线圈的电流太小或线圈匝数太少，对衔铁的引力较小，也可能是弹簧的弹力较大，线圈的磁力不能将衔铁吸引到和a接触的状态，还可能是乙图电源电压太低【答案】(1)a(2)左(3)可能是乙图中的电源电压太低或电流太小或继电器线圈匝数太少或弹簧劲度系数太大7如图6311所示，一热敏电阻RT放在控温容器M内；为毫安表，量程为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95 到20 之间的多个温度下RT的阻值图6311(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：依照实验原理电路图连线调节控温容器M内的温度，使得RT的温度为95 .将电阻箱调到适当的初值，以保证仪器安全闭合开关，调节电阻箱，记录电流表的示数I0，并记录_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_温度为T1时热敏电阻的电阻值RT1_.逐步降低T1的数值，直至20 为止；在每一温度下重复步骤.【解析】(1)由于本实验只有一只可以测量和观察的直流电流表，所以应该用“替代法”，考虑到用电流表观察而保证电路中电阻不变，因此将热敏电阻、电阻箱和电流表串联形成测量电路，如图所示而且热敏电阻RT在95 和20 时的阻值是已知的，所以热敏电阻的初始温度为95 ，则电流表示数不变时，热敏电阻和电阻箱的阻值应保持150 和电阻箱的初值之和不变；如果热敏电阻的初始温度为20 ，则电流表示数不变时，热敏电阻和电阻箱的阻值应保持550 和电阻箱的初值之和不变因此可以测量任意温度下的电阻(2)依照实验原理电路图连线调节控温容器M内的温度，使得RT的温度为95 .将电阻箱调到适当的初值，以保证仪器安全闭合开关，调节电阻箱，记录电流表的示数I0，并记录电阻箱的读数R0.将RT的温度降为T1(20 T195 )；调节电阻箱，使得电流表的读数仍为I0，记录电阻箱的读数R1.温度为T1时热敏电阻的电阻值RT1R0R1150 .逐步降低T1的数值，直