章末綜合提升第五章　傳感器鞏固層·知識(shí)整合提升層·題型探究主題1　常見(jiàn)敏感元件1．常見(jiàn)敏感元件及特性(1)光敏電阻：光敏電阻的阻值與所受光照的強(qiáng)度有關(guān)，光照增強(qiáng)電阻減小，光照減弱電阻增大。(2)金屬熱電阻：金屬熱電阻的電阻率隨溫度的升高而增大。(3)熱敏電阻：熱敏電阻有正溫度系數(shù)和負(fù)溫度系數(shù)兩種。正溫度系數(shù)的熱敏電阻的阻值隨溫度的升高而增大，負(fù)溫度系數(shù)的熱敏電阻的阻值隨溫度的升高而減小。(4)電容器：平行板電容器的電容與極板正對(duì)面積、極板間距及電介質(zhì)材料有關(guān)，電容器可以感知引起電容變化的任一外界信息，并將其轉(zhuǎn)化為電容變化。例如，當(dāng)極板受力時(shí)會(huì)改變極板間距離，從而引起電容變化。2．敏感元件的關(guān)鍵詞轉(zhuǎn)化【典例1】　家用電熱滅蚊器正常工作時(shí)，其發(fā)熱電阻產(chǎn)生的熱量和向環(huán)境輻射的熱量相等，可以維持其溫度在165 ℃左右，其發(fā)熱電阻隨溫度的變化圖像如圖所示。下列說(shuō)法正確的是(　　)A．t1＝165 ℃B．t1I2，則風(fēng)向向左C．風(fēng)速越大，ΔI越大 D．風(fēng)速越大，ΔI越小√題號(hào)924538671011121311415161718BC　[若風(fēng)向向左，單位時(shí)間打到左收集板極上的正離子數(shù)較多，則I1＞I2，選項(xiàng)B正確，A錯(cuò)誤；風(fēng)速越大，則單位時(shí)間打到兩收集板極的正離子數(shù)之差的絕對(duì)值越大，故兩電流表的示數(shù)之差的絕對(duì)值越大，即ΔI越大，選項(xiàng)C正確，D錯(cuò)誤。]題號(hào)924538671011121311415161718三、非選擇題13．用如圖所示的傳感器可以測(cè)物體的位移，請(qǐng)說(shuō)明它們的工作原理有什么不同。[解析]　甲是將位移信號(hào)轉(zhuǎn)化成電容信號(hào)，乙是將位移信號(hào)轉(zhuǎn)化成電感信號(hào)。[答案]　見(jiàn)解析題號(hào)92453867101112131141516171814．現(xiàn)有熱敏電阻、電爐絲、電源、電磁繼電器、滑動(dòng)變阻器、開(kāi)關(guān)和導(dǎo)線若干，如圖所示。試設(shè)計(jì)一個(gè)溫控電路，要求溫度低于某一值時(shí)，電爐絲自動(dòng)通電供熱，高于另一值時(shí)，又可以自動(dòng)斷電，畫(huà)出電路圖并說(shuō)明工作過(guò)程。題號(hào)924538671011121311415161718[解析]　電路圖如圖所示。閉合開(kāi)關(guān)S1，當(dāng)溫度低于設(shè)定值時(shí)，熱敏電阻阻值較大，通過(guò)電磁繼電器的電流不能使它工作，S2接通，電爐絲加熱。當(dāng)溫度達(dá)到設(shè)定值時(shí)，熱敏電阻阻值減小到某值，通過(guò)電磁繼電器的電流達(dá)到工作電流，S2斷開(kāi)，電爐絲斷電，停止加熱。當(dāng)溫度低于設(shè)定值時(shí)，又重復(fù)上述過(guò)程。[答案]　見(jiàn)解析題號(hào)92453867101112131141516171815．電控調(diào)光玻璃能根據(jù)光照強(qiáng)度自動(dòng)調(diào)節(jié)玻璃的透明度，將光敏電阻Rx和定值電阻R0接在9 V 的電源上，光敏電阻阻值隨光強(qiáng)的變化關(guān)系如表所示。[“光強(qiáng)”是表示光強(qiáng)弱程度的物理量，符號(hào)為I，單位為坎德拉(cd)](1)當(dāng)光照強(qiáng)度為4坎德拉(cd)時(shí)光敏電阻Rx的大小為_(kāi)_______ Ω。4.5題號(hào)924538671011121311415161718(2)其原理是光照增強(qiáng)，光敏電阻Rx阻值變小，施加于玻璃兩端的電壓降低，玻璃透明度下降，反之則玻璃透明度上升。若電源電壓不變，不計(jì)電源內(nèi)阻，R0是定值電阻，則下列電路圖中符合要求的是________(填序號(hào))。(3)現(xiàn)已知定值電阻R0為12 Ω，用電壓表測(cè)得光敏電阻兩端的電壓為3 V，則此時(shí)光照強(qiáng)度為_(kāi)_______。A　　　　　BC　　　 　DC3 cd題號(hào)924538671011121311415161718?題號(hào)924538671011121311415161718?題號(hào)92453867101112131141516171816．現(xiàn)要組裝一個(gè)由熱敏電阻控制的報(bào)警系統(tǒng)，要求當(dāng)熱敏電阻的溫度達(dá)到或超過(guò)60 ℃時(shí)，系統(tǒng)報(bào)警。提供的器材有：熱敏電阻，報(bào)警器(內(nèi)阻很小，流過(guò)的電流超過(guò)Ic時(shí)就會(huì)報(bào)警)，電阻箱(最大阻值為999.9 Ω)，直流電源(輸出電壓為U，內(nèi)阻不計(jì))，滑動(dòng)變阻器R1(最大阻值為1 000 Ω)，滑動(dòng)變阻器R2(最大阻值為2 000 Ω)，單刀雙擲開(kāi)關(guān)一個(gè)，導(dǎo)線若干。在室溫下對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)節(jié)。已知U約為18 V，Ic約為10 mA；流過(guò)報(bào)警器的電流超過(guò)20 mA 時(shí)，報(bào)警器可能損壞；該熱敏電阻的阻值隨溫度升高而減小，在60 ℃時(shí)阻值為650.0 Ω。題號(hào)924538671011121311415161718(1)完成待調(diào)節(jié)的報(bào)警系統(tǒng)原理電路圖的連線。(2)電路中應(yīng)選用滑動(dòng)變阻器____(選填“R1”或“R2”)。見(jiàn)解析圖R2　題號(hào)924538671011121311415161718②將開(kāi)關(guān)向________(選填“c”或“d”)端閉合，緩慢移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片，直至________________。(4)保持滑動(dòng)變阻器滑片的位置不變，將開(kāi)關(guān)向另一端閉合，報(bào)警系統(tǒng)即可正常使用。c報(bào)警器開(kāi)始報(bào)警(3)按照下列步驟調(diào)節(jié)此報(bào)警系統(tǒng)：①電路接通前，需將電阻箱調(diào)到一固定的阻值，根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求，這一阻值為_(kāi)_______ Ω；滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)置于________(選填“a”或“b”)端附近，不能置于另一端的原因是__________________________________________________________。650.0b　接通電源后，流過(guò)報(bào)警器的電流會(huì)超過(guò)20 mA，報(bào)警器可能損壞　題號(hào)924538671011121311415161718?17．某同學(xué)設(shè)計(jì)了一種“自動(dòng)限重器”，如圖甲所示。該裝置由控制電路和工作電路組成，其主要元件有電磁繼電器、貨物裝載機(jī)(實(shí)質(zhì)是電動(dòng)機(jī))、壓敏電阻R1和滑動(dòng)變阻器R2等。壓敏電阻R1的阻值隨壓力F變化的關(guān)系如圖乙所示。當(dāng)貨架承受的壓力達(dá)到限定值時(shí)，電磁繼電器會(huì)自動(dòng)控制貨物裝載機(jī)停止向貨架上擺放物品。已知控制電路的電源電動(dòng)勢(shì)E＝6 V，r＝2 Ω，電磁繼電器線圈的阻值忽略不計(jì)。請(qǐng)你解答下列問(wèn)題：題號(hào)924538671011121311415161718(1)用筆畫(huà)線代替導(dǎo)線將圖甲的電路連接完整。(2)當(dāng)電磁繼電器線圈中的電流大小為15 mA時(shí)，銜鐵被吸下。若貨架能承受的最大壓力為800 N，則所選滑動(dòng)變阻器R2的最大阻值至少為_(kāi)_______ Ω。題號(hào)924538671011121311415161718[解析]　(1)連接電路如圖所示。見(jiàn)解析圖　318?題號(hào)92453867101112131141516171818．在開(kāi)展研究性學(xué)習(xí)的過(guò)程中，某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)利用線圈測(cè)量轉(zhuǎn)輪轉(zhuǎn)速的裝置(如圖所示)。在輪子的邊緣貼上一小磁體，將小線圈靠近輪邊放置，接上數(shù)據(jù)采集器和電腦(DIS實(shí)驗(yàn)器材)。如果小線圈的面積為S，匝數(shù)為N，回路的總電阻為R，小磁體附近的磁感應(yīng)強(qiáng)度最大值為B。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，輪子轉(zhuǎn)過(guò)θ弧度時(shí)，小線圈處的磁感應(yīng)強(qiáng)度由最大值變?yōu)榱恪Ｋf(shuō)：“只要測(cè)得此過(guò)程感應(yīng)電流的平均值I，就可以求得轉(zhuǎn)輪轉(zhuǎn)速的大小?！闭?qǐng)你運(yùn)用所學(xué)的知識(shí)推證該同學(xué)的判斷是否正確，如果正確，請(qǐng)推導(dǎo)出轉(zhuǎn)輪轉(zhuǎn)速的表達(dá)式；如果不正確，請(qǐng)說(shuō)明理由。題號(hào)924538671011121311415161718?題號(hào)924538671011121311415161718[答案]　見(jiàn)解析

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