2023新考案一轮复习第十二章实验16利用传感器制作简单的自动控制装置.docx
2023新考案一轮复习第十二章实验16利用传感器制作简单的自动控制装置一、实验题1 .已知一热敏电阻当温度从IOe升至60时阻值从几千欧姆降至几百欧姆，某同学利用伏安法测量其阻值随温度的变化关系。所用器材：电源A开关S、滑动变阻器R（最大阻值为20Q）、电压表（可视为理想电表）和毫安表（内阻约为100）O（1）在答题卡上所给的器材符号之间画出连线，组成测量电路图热敏电阻（2）实验时，将热敏电阻置于温度控制室中，记录不同温度下电压表和毫安表的示数，计算出相应的热敏电阻阻值。若某次测量中电压表和毫安表的示数分别为5.5V和3.0mA,则此时热敏电阻的阻值为k（保留2位有效数字）。实验中得到的该热敏电阻阻值R随温度Z变化的曲线如图（a）所示。（3）将热敏电阻从温控室取出置于室温下，测得达到热平衡后热敏电阻的阻值为2.2ko由图（a）求得，此时室温为（保留3位有效数字）。（4）利用实验中的热敏电阻可以制作温控报警器，其电路的一部分如图（b）所示。图中，E为直流电源（电动势为10V,内阻可忽略）；当图中的输出电压达到或超过6.0V时，便触发报警器（图中未画出）报警。若要求开始报警时环境温度为50C,则图中（填或"RJ）应使用热敏电阻，另一固定电阻的阻值应为k（保留2位有效数字）。2 .某小组研究热敏电阻阻值随温度的变化规律。根据实验需要选用了规格和量程合适的器材。（1）先用多用电表预判热敏电阻值温度的变化趋势。选择适当倍率的欧姆档，将两表笔,调节欧姆调零旋钮,使指针指向右边“0处。测量时观察到热敏电阻温度越高,相同倍率下多用电表指针向右偏转角度越大，由此可判断热电阻阻值随温度的升高而O（2）再按图连接好电路进行测量。闭合开关S前，将滑动变阻器R1的滑片滑到端（选填或tihv）O将温控室的温度设置为T,电阻箱火。调为某一阻值闭合开关S,调节滑动变阻器飞,使电压表和电流表的指针偏转到某一位置。记录此时电压表和电流表的示数、丁和&I,断开开关S。再将电压表与热敏电阻C端间的导线改接到。端，闭合开关S。反复调节及和尺,使电压表和电流表的示数与上述记录的示数相同。记录此时电阻箱的阻值2,断开开关S。实验中记录的阻值即32（选填“大于”、“小于”或“等于”）。此时热敏电阻阻值Rr=o（3）改变温控室的温度，测量不同温度时的热敏电阻阻值，可以得到热敏电阻阻值随温度的变化规律。3 .某同学为定性探究光敏电阻阻值随光照强度变化的关系，设计了如图（。）所示的电路。所用器材有：置于暗箱（图中虚线区域）中的光敏电阻Hg、小灯泡和刻度尺；阻值为R的定值电阻；理想电压表V;电动势为E、内阻为的电源；开关S；导线若干。图（C）实验时，先按图（4）连接好电路，然后改变暗箱中光源到光敏电阻的距离d,记录电压表的示数U,获得多组数据如下表。d/cm8.5010.0012.0013.5015.0017.0018.5020.0022.0023.5025.00U/mV271.0220.0180.0156.7144.9114.094.889.578.672.565.0回答下列问题：（1）光敏里阻阻值RG与电压表示数U的关系式为RG=（用E、八R、U表示）；（2）在图（b）的坐标纸上补齐数据表中所给的第二组数据点，并作出Od的非线性曲线：（）（3）依据实验结果可推断：光敏电阻的阻值随着光照强度的减小而（填“增大”或“减小”）；（4）该同学注意到智能手机有自动调节屏幕亮度的功能，光照强度大时屏幕变亮，反之变暗。他设想利用光敏电阻的特性，实现“有光照射光敏电阻时，小灯泡变亮；反之变暗”的功能，设计了如图（C）所示电路，则电路中（填“RJ或"凡”）为光敏电阻，另一个为定值电阻。4 .气敏电阻在安全领域有着广泛的应用。有一个对甲醛气体非常敏感的气敏电阻凡，正常情况下阻值为几百欧，当甲醛浓度升高时，其阻值可以增大到几千欧。为了研究其阻值随甲醛浓度变化的规律，供选用的器材如下。A电源Eo（电动势6V,内阻不计）B.滑动变阻器RC.导线若干及开关SD.电压表V（量程3V,内阻IkO）E.毫安表mA（量程50mA,内阻100.0）（1）探究小组设计了如图（a）所示实验电路，其中毫安表用来测定,量程为；（2）将气敏电阻置于密封小盒内，通过注入甲醛改变盒内甲醛浓度，记录不同甲醛浓度下电表示数，计算出气敏电阻对应阻值，得到如图（b）所示阻值随甲醛浓度变化的图象（凡一图象）。当气敏电阻阻值为自=2.3k。时盒内甲醛浓度图（b）5 （3）己知国家室内甲醛浓度标准是WO.1mg/n?。探究小组利用该气敏电阻设计了如图（C）所示的简单测试电路，用来测定室内甲醛是否超标，电源电动势为E=5.0V（内阻不计），电路中分别为红、绿发光二极管，红色发光二极管A的启动（导通）电压为2.OV,即发光二极管两端电压Ufn32.0V时点亮，绿色发光二极管的启动电压为3.OV,发光二极管启动时对电路电阻的影响不计。实验要求当室内甲醛浓度正常时绿灯亮，超标时红灯亮，则两电阻R、&中6 .材料的电阻随压力的变化而变化的现象称为“压阻效应”，利用这种效应可以测量压力大小.若图甲为某压敏电阻在室温下的电阻一压力特性曲线，其中Rf、凡分别表示有、无压力时压敏电阻的阻值.为了测量压力R需先测量压敏(1)设计一个可以测量处于压力中的该压敏电阻阻值的电路，在图乙的虚线框中画出实验电路原理图(压敏电阻及所给压力已给出，待测压力大小约为0.4×102N-0.8×102N,不考虑压力对电路其他部分的影响)，要求误差较小，提供的器材如下：A.压敏电阻，无压力时阻值R)=6000B.滑动变阻器R,最大阻值为200C.电流表A,量程2.5mA,内阻约30QD.电压表V,量程3V,内阻约3kE.直流电源应电动势3V,内阻很小F.开关S,导线若干(2)正确接线后，将压敏电阻置于待测压力下，通过压敏电阻的电流是133mA,电压表的示数如图丙所示，则电压表的读数为V.(3)此时压敏电阻的阻值为；结合图甲可知待测压力的大小F=N.(计算结果均保留两位有效数字)
