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1、专题十一 实验十二 传感器的简单使用 知识巩固练 1在输液时,药液有时会从针口流出体外,为了及时发现,设计了一种报警装置,电路如图所示M是贴在针口处的传感器,接触到药液时其电阻 RM发生变化,导致 S 两端电压 U 增大,装置发出警报,此时()ARM变大,且 R 越大,U 增大越明显 BRM变大,且 R 越小,U 增大越明显 CRM变小,且 R 越大,U 增大越明显 DRM变小,且 R 越小,U 增大越明显【答案】C 2(2020 年海淀模拟)某种角速度计,其结构如图所示当整个装置绕轴 OO转动时,元件 A 相对于转轴发生位移并通过滑动变阻器输出电压,电压传感器(传感器内阻无限大)接收相应的电
2、压信号已知 A的质量为 m,弹簧的劲度系数为 k,自然长度为 l,电源的电动势为 E,内阻不计滑动变阻器总长也为 l,电阻分布均匀,装置静止时滑片 P 在变阻器的最左端 B 处,当系统以角速度 转动时,则()A电路中电流随角速度的增大而增大 B电路中电流随角速度的增大而减小 C弹簧的伸长量 xmlkm2 D输出电压 U 与 的函数式为 UEm2km2【答案】D【解析】系统在水平面内以角速度 转动时,无论角速度增大还是减小,BC 的总电阻不变,根据闭合电路欧姆定律得知,电路中电流保持不变,故 A、B 错误;设系统在水平面内以角速度 转动时,弹簧伸长的长度为 x,则对元件 A,根据牛顿第二定律得
3、kxm2(lx),又输出电压 URBPRBCExlE,联立两式得 xm2lkm2,UEm2km2,故 C 错误,D 正确 3如图所示为一种常见的身高体重测量仪测量仪顶部向下发射波速为 v 的超声波,超声波经反射后返回,被测量仪接收,测量仪记录发射和接收的时间间隔质量为 M0的测重台置于压力传感器上,传感器输出电压与作用在其上的压力成正比当测重台没有站人时,测量仪记录的时间间隔为 t0,输出电压为 U0,某同学站上测重台,测量仪记录的时间间隔为 t,输出电压为 U,则该同学身高和质量分别为()Av(t0t),M0U0U B.12v(t0t),M0U0U Cv(t0t),M0U0(UU0)D.12
4、v(t0t),M0U0(UU0)【答案】D【解析】设测量仪高度和人的身高分别为 H 和 h,根据题意,没有站人时有 Hvt02,站人时有 Hhvt2,得 ht0t2v;又由传感器输出的电压与作用在其上的压力成正比,则没有站人时 U0kM0g,站人时 Uk(M0m)g,得 mM0U0(UU0),故 D 正确 综合提升练 4如图所示,图甲为热敏电阻的 Rt 图像,图乙为用此热敏电阻 R 和继电器组成的一个简单恒温箱温控电路,继电器的电阻为 100 .当线圈的电流大于或等于 20 mA 时,继电器的衔铁被吸合为继电器线圈供电的电池电动势 E9.0 V,内阻不计图中的“电源”是恒温箱加热器的电源 甲
5、乙 (1)应该把恒温箱内的加热器接在_(填“A、B 端”或“C、D 端”)(2)如果要使恒温箱内的温度保持在 50,可变电阻 R的阻值应调节为_.【答案】(1)A、B 端(2)260 5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 的刻度的_(填“左”或“右”)侧 甲 乙(3)为了将热敏电阻放置在某蔬菜大棚内检测大棚内温度变化,请用图乙中的器材(可增加元器件)设计一个电路【答案】(1)小(2)右(3)见解析图【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 的刻度右侧(3)电路如图所示