高中物理题库-实验十一传感器的简单使用.docVIP

实验十一　传感器的简单应用 1．美国科学家Willard S．Boyle与George E．Smith因电荷耦合器件(CCD)的重要发明荣获2009年度诺贝尔物理学奖．CCD是将光学量转变成电学量的传感器．下列器件可作为传感器的有(　　)． A．发光二极管 B．热敏电阻 C．霍尔元件 D．干电池 解析　发光二极管有单向导电性，A错；热敏电阻和霍尔元件都可作为传感器，B、C对；干电池是电源，D错． 答案　BC 2．2007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　电阻在电路中对直流电和交流电都有阻碍作用，将电能转换为热能，故D项错． 答案　D 3.如图10-3-1 图10-3- 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 答案　BD 4.如图10-3-2 图10-3 A．小灯泡的电阻发生了变化 B．小灯泡灯丝的电阻率随温度发生了变化 C．电阻丝的电阻率随温度发生了变化 D．电源的电压随温度发生了变化 解析　电阻丝的电阻率随温度的升高而增大，电阻也增大，根据闭合电路欧姆定律I＝eq \f(E,R＋r)可知，电流减小，小灯泡的实际功率减小，所以变暗． 答案　变暗　C 5．如图10-3-3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 Ω；S为开关．已知RT在95 ℃时的阻值为150 Ω，在20 ℃时的阻值约为550 Ω.现要求在降温过程中测量在95～20 ℃ 图10-3- (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95 ℃ c．把电阻箱调到适当的初值，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 f．温度为T1时热敏电阻的电阻值RT1＝________. g．逐步降低T1的数值，直至20 ℃ 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电流相等时，外电路的总电阻相等，所以95 ℃和T1时RT对应的电路的电阻相等，有150 Ω＋R0＝RT1＋R1，即RT1＝R0－R1＋150 Ω. 答案　(1)实验原理电路图如图所示 (2)d.电阻箱的读数R0 e．仍为I0　电阻箱的读数R1 f．R0－R1＋150 Ω 6．一台臭氧发生器P的电阻为10 kΩ，当供电电压等于24 V时能正常工作，否则不产生臭氧．现要用这种臭氧发生器制成自动消毒装置，要求它在有光照时能产生臭氧，在黑暗时不产生臭氧，拟用一个光敏电阻R1对它进行控制，R1的阻值在有光照时为100 Ω、黑暗时为1 000 Ω、允许通过的最大电流为3 mA；电源E的电压为36 V、内阻不计；另有一个滑动变阻器R2，阻值为0～100 Ω、允许通过的最大电流为0.4 A；一个开关S和导线若干． 图10-3- 臭氧发生器P和光敏电阻R1的符号如图10-3-4 设计一个满足上述要求的电路图，图中各元件要标上字母代号，其中滑动变阻器两固定接线柱端分别标上字母A、B(电路图画在方框内)． 解析　为了能控制臭氧发生器，应该使用滑动 变阻器的分压式连接，有光照时P能正常工作， 无光照时P不工作． 答案　见解析