第3讲实验十一传感器的简单使用1.(6分)如图所示,R1、R2为定值电阻,L为小灯泡,R3为光敏电阻,当照射光强度增大时,下列说法错误的是D。A.电压表的示数增大B.R2中电流减小C.小灯泡的功率增大D.电路的路端电压增大【解析】当照射光强度增大时,R3阻值减小,外电路电阻随R3的减小而减小,R1两端电压因干路电流增大而增大,同时内电压增大,故电路路端电压减小,电压表的示数增大,A项正确,D项错误;由路端电压减小而R1两端电压增大知R2两端电压必减小,则R2中电流减小,故B项正确;结合干路电流增大知流过小灯泡的电流必增大,则小灯泡的功率增大,C项正确。2.(6分)如图所示的电路中,当半导体材料做成的热敏电阻浸泡到热水中时,电流表示数增大,则说明BD。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【解析】电流表的示数增大,说明电路中的电流增大,电阻减小,所以这个热敏电阻的电阻率是随温度的升高而降低的;电阻率减小,电阻值在其他条件不变时减小,导电性能变好,故B、D项正确。3.(12分)(2015·河南三市联考)如图所示,由电源、小灯泡、电阻丝、开关组成的电路中,当闭合开关S后,小灯泡正常发光,若用酒精灯加热电阻丝时,发现小灯泡亮度变暗,发生这一现象的主要原因是C。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】温度升高,金属电阻丝电阻率增大,电阻增大,电路中电流减小,灯泡亮度减弱。4.(22分)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,电路中电流将变小(填“大”或“小”);(6分)(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),则25℃的刻度应在20℃的刻度的右(填“左”或“右”)侧;(6分)(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。(10分)答案:如图所示【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℃的刻度的右侧;(3)如答案中图所示。5.(14分)传感器是把非电学量(如速度、温度、压力等)的变化转换成电学量的变化的一种元件,在自动控制中有着相当广泛的应用。有一种测量人的体重的电子秤,其测量部分的原理图如图中的虚线框所示,它主要由压力传感器R(电阻值会随所受压力大小发生变化的可变电阻)和显示体重大小的仪表A(实质是理想电流表)组成。压力传感器表面能承受的最大压强为1×107Pa,且已知压力传感器R的电阻与所受压力的关系如表所示。设踏板和压杆的质量可以忽略不计,接通电源后,压力传感器两端的电压恒为4.8V,取g=10m/s2。请回答:压力F/N0250500750100012501500……电阻R/Ω300270240210180150120……(1)该秤零起点(即踏板空载时)的刻度线应标在电流表刻度盘1.6×10-2A处;(7分)(2)如果某人站在该秤踏板上,电流表刻度盘的示数为20mA,这个人的体重是50kg。(7分)【解析】(1)由图表知,踏板空载时,压力传感器电阻R=300Ω,此时A中电流I=-2-3Ω=240Ω,对应表格中,这个人的质量为50kg。
