2013版【名师一号】高中物理(新课标人教版)课后跟踪演练 选修3-2 第六章 传感器(3份)

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名称 2013版【名师一号】高中物理(新课标人教版)课后跟踪演练 选修3-2 第六章 传感器(3份)
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资源类型 教案
版本资源 人教版(新课程标准)
科目 物理
更新时间 2013-12-15 15:42:01

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课 后 跟 踪 演 练
基 础 巩 固
1.在街道旁的路灯,海里的船标都要求在夜晚亮,白天熄,利用半导体的电学特性制成了自动点亮、熄灭的装置,实行了自动控制,这是利用半导体的(  )
A.压敏性       B.光敏性
C.热敏性 D.三种特性都利用
解析 白天和夜晚的区别是白天有太阳光照射,光线强,晚上没有阳光,光线弱,利用光敏元件就可以实现自动控制路灯等的亮,故选项B正确.
答案 B
2.如图所示为一个逻辑电平检测电路,A与被测点相接,则(  )
A.A为低电平,LED发光
B.A为高电平,LED发光
C.A为低电平,LED不发光
D.A为高电平,LED不发光
解析 A为低电平时,Y为高电平,LED灯电压小,不发光,选项A错误,选项C正确;若A为高电平时,Y为低电平,LED灯的电压大,发光,选项B正确,选项D错误.
答案 BC
3.如图所示为小型电磁继电器的构造示意图,其中L为含铁芯的线圈,P为可绕O点转动的铁片,K为弹簧,S为一对触头,A、B、C、D为四个接线柱.电磁继电器与传感器配合,可完成自动控制的要求.其工作方式是(  )
A.A与B接信号电压,C与D可跟被控电路串联
B.A与B接信号电压,C与D可跟被控电路并联
C.C与D接信号电压,A与B可跟被控电路串联
D.C与D接信号电压,A与B可跟被控电路并联
解析 由图可知,A、B是电磁继电器线圈,所以,A、B应接信号电压,线圈随信号电压变化使电磁继电器相吸或排斥,从而使C、D接通或断开,进而起到控制作用,故A选项正确.
答案 A
4.某仪器内部的电路如图所示,其中M是一个质量较大的金属块,左右两端分别与金属丝制成的弹簧相连,并套在光滑水平细杆上,当金属块处于平衡时两根弹簧均处于原长状态,此时甲、乙两灯均不亮.若将该仪器固定在一辆汽车上,则下列说法正确的是(  )
A.当汽车加速前进时,甲灯亮
B.当汽车加速前进时,乙灯亮
C.当汽车刹车时,甲灯亮
D.当汽车刹车时,乙灯亮
解析 汽车加速前进时,金属块M向后偏离原位置,乙灯所在电路被接通,所以乙灯亮,选项A错误,选项B正确;当汽车刹车时,金属块M向前偏离原位置,甲灯所在电路被接触,所以甲灯亮,选项C正确,选项D错误.
答案 BC
5.如图所示的光控电路用发光二极管LED模拟路灯,RG为光敏电阻,A为斯密特触发器输入端,在天黑时路灯(发光二极管)会发亮.下列说法正确的是(  )
A.天黑时,Y处于高电平
B.天黑时,Y处于低电平
C.当R1调大时,天更暗时,灯(发光二极管)点亮
D.当R1调大时,天较亮时,灯(发光二极管)就能点亮
解析 天黑时,RG阻值增大到一定值,斯密特触发器输入端A的电势上升到某个值,输出端Y突然由高电势跳到低电势,R1调大时,A端电势降低,只有天更黑RG的阻值更大时,输入端A的电势升高到某个值,触发器输出端才会突然跳到低电势,二极管发光,故B、C选项正确.
答案 BC
拓 展 提 升
6.高温超导限流器被公认为目前最好的,且唯一行之有效的短路故障限制装置,中国科学院电工研究所完成了一种具有自主知识产权的高温超导限流器样机的研制工作,于2005年初在湖南进行并网挂机实验.超导限流器由超导部件和限流电阻并联组成,如图所示.超导部件有一个超导临界电流IC,当通过限流器的电流I>IC时,将造成超导体失超,从超导态(本题认为电阻为零)转变为正常状态,(本题认为是一个纯电阻),以此来限制电力系统故障电流.已知超导部件正常电阻R1=3 Ω,超导临界电流IC=1.2 A,限流电阻R2=6 Ω,小灯泡L上标有“6 V,6 W”,电源电动势E=8 V,内阻r=2 Ω,原来电路正常工作,现L突然发生短路.则(  )
A.短路前通过R1的电流为A
B.超导部件将由超导态转化为正常态
C.短路后通过R1的电流为A
D.短路后通过R1的电流为2 A
解析 小灯泡标有“6 V,6 W”,故该灯泡电阻RL=6Ω,短路前电阻R=RL+r=8 Ω,总电流I==1 A,短路前通过R1的电流为I1=1 A,所以A选项错误.短路后R1处于正常状态R1=3 Ω,电路的总电阻R′=4 Ω,总电流I′==2 A.流经R1的电流I1′= A,故B、C选项正确.
答案 BC
7.演示位移传感器的工作原理如图所示,物体M在导轨上平移时,带动滑动变阻器的金属滑杆P,通过电压表显示的数据来反映物体位移的大小x.假设电压表是理想的,则下列说法正确的是(  )
A.物体M运动时,电源内的电流会发生变化
B.物体M不运动时,电压表的示数不会发生变化
C.物体M不运动时,电路中没有电流
D.物体M不运动时,电压表没有示数
解析 由于电压表为理想电压表,所以当P滑动时,电路的总电阻不变,电源内电流不会发生变化.电压表测量电压是滑动变阻器左部分电压,随着M点的移动,电压表所测电压也发生变化,物体M不运动时,电压表示数不发生变化,故选项B.
答案 B
8.如图所示展示了某城市的路灯自动控制电路.路灯要求在白天自动熄灭,而晚上自动开启.试用你学过的有关传感器的知识解释这个电路的自动控制原理.
解析 当天亮时,光线照到光敏电阻,其阻值迅速变小,控制电路的电流增大,使电磁铁磁性增强,将衔铁吸引下来,触点断开,路灯熄灭.当夜晚降临,光线变暗,光敏电阻阻值迅速增大,控制回路电流变小,弹簧将衔铁拉起,触点接通,路灯点亮.
答案 见解析
9.在蜂鸣式温度报警器电路中,若将RT和R1两电阻位置互换,R1取适当值,如图所示,还能报警吗?为什么?(RT为热敏电阻,R1为可变电阻)
解析 变成了低温报警器.因为温度降低时,热敏电阻RT阻值变大,有可能使非门输入端A出现高电平,Y端输出低电平,蜂鸣器中有电流通过而发声,温度越高,RT减小,A端为低电平,蜂鸣器不能发声.
答案 见解析
10.气体传感器利用物质的化学反应将某种气体的浓度转换成电信号输出,如图所示,B为将可燃气体或有毒气体浓度(CO,CH4瓦斯煤气)转换为电信号的传感器,简称电子鼻,根据如下材料,U=220 V电源、M排风扇、G继电器、A控制电源、S控制开关.请设计一个家用自动排烟电路,并在图中完成连线图.
解析 电磁继电器起开关作用,所以电池组、开关和电磁继电器应组成一个电路,另一个是由排风扇和高压电源组成的电路.
答案 如图所示.
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课 后 跟 踪 演 练
基 础 巩 固
1.关于传感器的作用,下列说法正确的是(  )
A.通常的传感器可以直接用来进行自动控制
B.传感器可以用来采集信息
C.传感器可以将感受到的一些信号转换成电学量
D.传感器可以将所感受到的信号全部转换成电学量
解析 传感器是将感受到的非电学量转换为电学量的仪器,不同的传感器感受到不同的信号,故B、C选项正确.
答案 BC
2.下列说法正确的是(  )
A.话筒是一种常用的声传感器,其作用是将电信号转换为声信号
B.电熨斗能够自动控制温度的原因是它装有双金属片温度传感器,这种传感器的作用是控制电路的通断
C.电子秤使用的测力装置是力传感器
D.热敏电阻能够把温度这个热学量转换为电阻这个电学量
解析 话筒是将声信号转换为电信号的传感器,故选项A错误,B、C、D选项正确.
答案 BCD
3.传感器是一种采集信息的重要器件,如图是电容器作为传感器来测定压力变化的电路,当待测压力作用于可动膜片电极上,以下说法正确的是(  )
①若F向上压膜片电极,电路中有从a到b的电流;②若F向上压膜片电极,电路中有从b到a的电流;③若F向上压膜片电极,电路中不会出现电流;④若电流表有示数,则说明压力F会发生变化;⑤若电流表有示数,则说明压力F不会发生变化.
A.②④ B.①④
C.③⑤ D.①⑤
解析 电容与电源始终连接,两极板电压不变,当F向上压膜片电极时,电容器的电容将增大,从而电容器极板积累电荷增多,有从a到b的充电电流,只要极板移动,电容器就会有充放电现象,电路中就会有电流,故B选项正确.
答案 B
4.关于电饭锅的说法正确的是(  )
A.电饭锅中的温度传感器其主要元件是氧化铁
B.铁氧体在常温下具有铁磁性,温度很高时失去铁磁性
C.用电饭锅烧水,水开时能自动断电
D.用电饭锅煮饭时,若温控开关自动断电后,它不能自动复位
解析 电饭锅中的温度传感器其主要元件是铁氧体,故A选项错,B选项正确.因水开时温度约为100℃,达不到居里温度,故不能自动断电,则选项C选项错.温控开关只能手动闭合,故D选项正确.
答案 BD
5.如图所示,两块水平放置的金属板距离为d,用导线、电键K与一个n匝的线圈连接,线圈置于方向竖直向上的变化磁场B中.两板间放一台小压力传感器,压力传感器上表面静止放置一个质量为m、电量为+q的小球.K断开时传感器上有示数,K闭合时传感器上恰好无示数.则线圈中的磁场B的变化情况和磁通量变化率分别是(  )
A.正在增加,=
B.正在减弱,=
C.正在减弱,=
D.正在增加,=
解析 当开关K闭合时,传感器上恰好无示数,说明小球受到竖直向上的电场力,且电场力大小等于重力,由楞次定律可判断磁场B正在增强,根据法拉第电磁感应定律E=n,又q=mg得=,故D选项正确.
答案 D
6.将万用表的选择开关置于欧姆挡,再将电表的两支表笔分别与光敏电阻Rg的两端相连,这时表针恰好指在刻度盘的中央,若用不透光的黑纸将Rg包裹起来,表针将向________(填“左”或“右”)偏转,若用手电筒光照射Rg,表针将向________(填“左”或“右”)转动.
解析 光敏电阻器没有光照射时,其阻值较大,所以当用不透光的黑纸将Rg包裹起来,指针将向左偏转,用手电筒光照射Rg时,其阻值变小,即向右偏转.
答案 左 右
拓 展 提 升
7.计算机键盘是由两片金属切片组成的小电容器.该电容器的电容可用公式C=εr计算,式中εr=9×10-12,S为金属片的正对面积,d表示两金属片间距.当键被按下时,此电容器的电容发生变化,与之相连的电子线路就能检测出哪个键被按下了,从而给出相应的信号,设每个金属片的正对面积为50 mm2,键未按下时的金属间距为0.6 mm.如果电容变化0.25 pF,电子线路恰能检测出必要的信号,则键至少需要被按下(  )
A.0.15 mm B.0.25 mm
C.0.35 mm D.0.45 mm
解析 根据C=εr可知当键未被按下时
C1= pF=0.75 pF,
C2=C1+ΔC=1 pF.
则d2== mm=0.45 mm.
则Δd=d1-d2=(0.6-0.45)mm=0.15 mm.
答案 A
8.在家用电热灭蚊器中,电热部分主要元件是PTC元件,PTC元件是由钛酸钡等半导体材料制成的电阻器,其电阻率ρ随温度t的变化关系如图所示,由于这种特性,PTC元件具有发热、保温双重功能,对此,以下判断正确的是(  )
①通电后,其电功率先增大后减小;②通电后,其电功率先减小后增大;③当其产生的热量与散发的热量相等时,温度保持在t1~t2之间;④当其产生的热量和散发的热量相等时,温度保持在t1不变.
A.①③ B.②③
C.②④ D.①④
解析 当电热灭蚊器温度由0上升到t1的过程中,电阻器的电阻率ρ随温度的升高而减小,其电阻R随之减小,由于加在灭蚊器上的电压保持不变,灭蚊器的热功率P随之增大,当t=t1时,P=P1达到最大.当温度由t1升高到t2的过程中,ρ增大,R增大,功率P减小;而温度越高,其与外界环境温度的差别也就越大,高于环境温度的电热灭蚊器的散热功率P′也就越大;因此,在这之间的某一温度t3会有P=P3=P′,即电热功率P减小到散热功率时,即达到保温;当tP′,使温度自动升高到t3;当温度t>t3时,P答案 A
9.如图所示,电容式触摸屏的构造主要是在玻璃屏幕上镀一层透明的薄膜导体层,再在导体层外加上一块保护玻璃,电容式触摸屏在触摸屏四边均镀上狭长的电极,在导体层内形成一个低电压交流电场.在触摸屏幕时,由于人体是导体,手指与内部导体层间会形成一个特殊电容(耦合电容),四边电极发出的电流会流向触点,而电流强弱与手指到电极的距离成正比,位于触摸屏后的控制器便会计算电流的比例及强弱,准确算出触摸点的位置.由以上信息可知(  )
A.电容式触摸屏的两极板分别是导体层和手指
B.当用手触摸屏幕时,手指与屏的接触面积越大,电容越大
C.当用手触摸屏幕时,手指与屏的接触面积越大,电容越小
D.如果用戴了手套的手触摸屏蔽,照样能引起触摸屏动作
解析 电容触摸屏在原理上把人体当做一个电容器元件的一个极板,把导体层当做另一个极板,故选项A正确;手指与屏的接触面积越大,即电容器两个极板的正对面积越大,故电容越大,选项B正确,选项C错误;如果戴了手套或手持不导电的物体触摸时没有反应,这是因为手与导体层距离较大,不能引起导体层电场的变化,选项D错误.
答案 AB
10.如图所示,一自动控制温度的电路,请说明其工作原理.
解析 当温度升高热敏电阻阻值变小,继电器电流增大,开关被吸到b位置,指示灯亮,电热丝停止加热.当温度降低,热敏电阻阻值变大,继电器电流变小,开关位于a位置,电热丝开始通电加热,这样来实现自动控制温度.
答案 见解析
11.用图所示的传感器都可以测物体的位移,说明它们的工作原理有什么不同.
解析 图①是在平行板电容器中放入电介质的多少而影响电容器的电容,即将物体位移信号转换为电容信号,进而可以转换成电信号;图②中将物体位移的信号转换成电感信号.
答案 见解析
12.某学生为了测量一物体的质量,找到一个力电转换器,该转换器的输出电压正比于受压面的压力(比例系数为k),如图所示,测量时先调节输入端的电压,但转换器空载时的输出电压为0;而后在其受压面上放一物体,即可得到与物体的质量成正比的输出电压U.
现有下列器材:力电转换器、质量为m0的砝码、电压表、滑动变阻器、干电池各一个、电键及导线若干、待测物体(可置于力电转换器的受压面上).
请完成对该物体质量的测量.
(1)设计一个电路,要求力电转换器的输入电压可调,并且使电压的调节范围尽可能大,在上图中的方框中画出完整的测量电路图.
(2)简要说明测量步骤,求出比例系数k,并测出待测物体的质量m.
(3)请设想实验中可能会出现的一个问题.
解析 (1)如图
(2)测量步骤与结果:
①调节滑动变阻器,使转换器的输出电压为零.
②将砝码放在转换器上,记下输出电压U0.
③将待测物放在转换器上,记下输出电压U,由U0=km0g,得k=.
测得U=kmg,所以m=m0.
(3)①因电源电压不够而输出电压调不到零.
②待测物体质量超过转换器量程.
答案 见解析
13.如图①所示为某一热敏电阻(电阻值随温度的改变而改变,且对温度很敏感)的I-U关系曲线图.
(1)为了通过测量得到图①所示I-U关系的完整曲线,在图②两个电路中应选择的是图________;简要说明理由:_______________
__________________.(电源电动势为9 V,内阻不计,滑动变阻器的阻值为0~100 Ω)
(2)在图③电路中,电源电压恒为9 V,电流表读数为70 mA,定值电阻R1=250 Ω.由热敏电阻的I-U关系曲线可知,热敏电阻两端的电压为________V;电阻R2的阻值为________Ω.
解析 (1)由图①可知,其两端电压从0开始连续变化,则应选择甲图所示的电路.
(2)电源电压为9 V,R1=250 Ω,可求得流经R1的电流I1=A=36 mA,则通过R2和热敏电阻的电流I2=I-I1=34 mA,由图①中的I-U关系可知,此时热敏电阻两端电压为5.2 V,由此可算出R2=Ω≈112 Ω.
答案 (1)甲 热敏电阻两端电压要求从0开始变化
(2)5.2 112
14.请用仪器:热敏电阻,学生电源,继电器,滑动变阻器,开关,导线等设计一个由温度控制小灯泡发亮的电路.
解析 设计图如图,闭合S1后,有电流通过继电器,但由于R1较大,继电器产生的磁场较弱,当R1的温度升高,电阻减小,继电器的磁场显著增强,S2被吸下来,小灯泡发光,温度降低,磁性减弱,S2弹开,小灯泡熄灭,从而达到由温度控制灯泡的发亮与熄灭.
答案 见解析
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课 后 跟 踪 演 练
基 础 巩 固
1.关于传感器的下列说法正确的是(  )
A.所有传感器的材料都是由半导体材料做成的
B.金属材料也可以制成传感器
C.传感器主要是通过感知电压的变化来传递信号的
D.以上说法都不正确
解析 半导体材料可以制成传感器,其他材料也可以制成传感器,如金属氧化物就可以制成热敏电阻,故A选项错误,B选项正确;传感器不仅能感知电压的变化,也能感知力、温度、光、声等非电学量的变化,故C选项错误.
答案 B
2.关于干簧管,下列说法正确的是(  )
A.干簧管接入电路中相当于电阻的作用
B.干簧管是根据热胀冷缩的原理制成的
C.干簧管接入电路中相当于开关的作用
D.干簧管是作为电控元件以实现自动控制的
解析 干簧管在电路中起到开关的作用,故C选项正确,A选项错误;干簧管是感知磁场信息的元件,故B、D选项错误.
答案 C
3.在一些星级宾馆的洗手间经常装有自动干手机,洗手后将湿手靠近,机内的传感器就开通电热器加热,有热空气从机内喷出,将湿手烘干,手靠近干手机能使传感器工作,是因为(  )
A.改变温度 B.改变湿度
C.改变磁场 D.改变电容
解析 干手机是一个电容器,当手靠近时,手本身是导体, 电容器中放入导体后,改变了电容器的电容,从而传感器感知到这个变化,干手机开始工作,故选项D正确.
答案 D
4.许多楼道照明灯具有这样的功能:天黑时,出现声音它就开启;而在白天,即使有声音它也没反应,它的控制电路中可能接入的传感器是(  )
①温度传感器;②光传感器;③声传感器;④热传感器
A.①②          B.②③
C.③④ D.②④
解析 能感知声音和光的变化,所以在控制电路中安装了声传感器和光传感器,故B选项正确.
答案 B
5.(2011·江苏)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是将光学量转换成电学量的传感器.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 传感器是指能够感受诸如力、温度、光等非电学量,并把它们按照一定的规律转换成电压、电流等电学量的元件,发光二极管是电学元件是电能转化成光能的元件,不是传感器,选项A错误;干电池是电源,不是传感器. 故选项D错误;热敏电阻、霍尔元件能把温度及磁感应强度转换成电学量是传感器,故选项B、C正确.
答案 BC
6.有定值电阻、热敏电阻、光敏电阻三只元件,将这三只元件分别接入如图所示电路中的A、B两点后,用黑纸包住元件或者把元件置于热水中,观察欧姆表的示数,下列说法中正确的是(  )
A.置入热水中与不置入热水中相比,欧姆表示数变化较大,这只元件一定是热敏电阻
B.置入热水中与不置入热水中相比,欧姆表示数不变化,这只元件一定是定值电阻
C.用黑纸包住元件与不用黑纸包住元件相比,欧姆表示数变化较大,这只元件一定是光敏电阻
D.用黑纸包住元件与不用黑纸包住元件相比,欧姆表示数相同,这只元件一定是定值电阻
解析 热敏电阻的阻值随温度变化而变化,而定值电阻和光敏电阻不随温度变化,光敏电阻的阻值随光照变化而变化,定值电阻和热敏电阻不随之变化,故A、C选项正确.
答案 AC
拓 展 提 升
7.如图所示,R3是光敏电阻,当开关S闭合后在没有光照射时,a、b两点等电势,当用光照射电阻R3时(  )
A.R3的电阻变小,a点电势高于b点电势
B.R3的电阻变小,a点电势低于b点电势
C.R3的电阻变大,a点电势高于b点电势
D.R3的电阻变大,a点电势低于b点电势
解析 光敏电阻R3被光照后电阻变小,所在支路电流增大,a点电势升高,故A选项正确.
答案 A
8.如图所示是电容式话筒的示意图,它是利用电容制作的传感器,话筒的振动膜前面有薄薄的金属层,膜后距膜几十微米处有一金属板,振动膜上的金属层和这个金属板构成电容器的两极,在两极间加一电压U,人对着话筒说话时,振动膜前后振动,使电容发生变化,声音信号被话筒转换为电信号,其中导致电容变化的原因可能是电容器两板间的(  )
A.距离变化      B.正对面积变化
C.介质变化 D.电压变化
解析 C=,在声音信号转换为电信号过程中介电常数εr没变,正对面积S未变.振动膜前后振动,使振动膜上的金属层与金属板间的距离发生变化,从而将声音信号转换为电信号,故A选项正确.
答案 A
9.如图所示是观察电阻值随温度变化情况的示意图.现把杯中的水由冷水变为热水,关于欧姆表的读数变化情况正确的是(设水对电阻阻值的影响不计)(  )
A.如果R为金属热电阻,读数变大,且变化非常明显
B.如果R为金属热电阻,读数变小,且变化不明显
C.如果R为热敏电阻(用半导体材料制成),读数变化非常明显
D.如果R为热敏电阻(用半导体材料制成),读数变化不明显
解析 金属热电阻的阻值随温度的升高而增大,但灵敏度较差,而热敏电阻灵敏度较高,随温度的升高,电阻减小,故C选项正确.
答案 C
10.如图所示,厚度为h,宽度为d的导体板放在垂直于它的磁感应强度为B的均匀磁场中,当电流通过导体时,在导体板的上侧面A和下侧面A′之间会产生电势差,这种现象称为霍尔效应.实验表明,当磁场不太强时,电势差U、电流I和B的关系为U=k,式中的比例系数k称为霍尔系数.
霍尔效应可解释如下:外部磁场的洛伦兹力使运动的电子聚集在导体板的一侧,在导体板的另一侧会出现多余的正电荷,从而形成横向电场.横向电场对电子施加与洛伦兹力方向相反的静电力.当静电力与洛伦兹力达到平衡时,导体板上下两侧之间就会形成稳定的电势差.设电流I是由电子的定向流动形成的,电子的平均定向速度为v,电荷量为e,回答下列问题:
(1)达到稳定状态时,导体板上侧面A的电势________下侧面A′的电势(填“高于”“低于”或“等于”).
(2)电子所受的洛伦兹力的大小为________.
(3)当导体板上下两侧之间的电势差为U时,电子所受静电力的大小为________.
(4)由静电力和洛伦兹力平衡的条件,证明霍尔系数为k=,其中n代表单位体积中电子的个数.
解析 (1)电子向左移动,由左手定则知,电子受洛伦兹力向上,故上侧面A聚积负电子,下侧面A′聚积正电荷,故上侧面电势低于下侧面;
(2)洛伦兹力F=evB;
(3)电子受静电力eE=e;
(4)电子受纵向静电力和洛伦兹力的作用,两力平衡,
有eE=e=evB.得U=hvB.
通过导体的电流I=nev·d·h.
由U=k,有
hvB=,
得k=.
答案 (1)低于
(2)evB
(3)e
(4)见解析
11.热敏电阻是传感电路中常用的电子元件.现用伏安法研究热敏电阻在不同温度下的伏安特性曲线,要求特性曲线尽可能完整.已知常温下待测热敏电阻的阻值约4 Ω~5 Ω.热敏电阻和温度计插入带塞的保温杯中,杯内有一定量的冷水,其他备用的仪表和器具有:盛有热水的热水瓶(图中未画出)、电源(3 V、内阻可忽略)、直流电流表(内阻约1 Ω)、直流电压表(内阻约5 kΩ)、滑动变阻器(0~20 Ω)、开关、导线若干.
(1)在虚线框中画出实验电路图,要求测量误差尽可能小.
(2)根据电路图,在如图所示的实物图上连线.
(3)简要写出完成接线后的主要实验步骤.
解析 (1)为获得更多的数据,应使电压从零开始,故应采用分压电路.由于待测热敏电阻阻值约4 Ω~5 Ω,故应采用电流表外接法,则电路图如图所示.
(2)按电路图连接实物图,如图所示.
(3)①往保温杯中加入一些热水,待温度稳定时读出温度计值;
②调节滑动变阻器,快速测出几组电流表和电压表的值;
③重复①②,测量不同温度下的数据;
④绘出各测量温度下热敏电阻的伏安特性曲线.
答案 见解析
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