《创新课堂》第五章 传感器 3.利用传感器制作简单的自动控制装置 课时跟踪检测（含答案）高中物理选择性必修第二册（人教版）
文档属性
| 名称 | 《创新课堂》第五章 传感器 3.利用传感器制作简单的自动控制装置 课时跟踪检测（含答案）高中物理选择性必修第二册（人教版） |
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| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 285.4KB | ||
| 资源类型 | 试卷 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2026-02-04 00:00:00 | ||
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文档简介
3.利用传感器制作简单的自动控制装置
1.（2025·山西运城期末）某一热敏电阻的阻值R随温度变化的图线如图甲所示，现要利用该热敏电阻组装一个报警系统，要求当热敏电阻的温度达到或超过60 ℃时，系统报警。提供的器材有：热敏电阻报警器（内阻很小，流过的电流超过Ic时就会报警，Ic约为10 mA，流过的电流超过20 mA时，报警器可能损坏），电阻箱（最大阻值为999.9 Ω），直流电源（输出电压为18 V，内阻不计），滑动变阻器（最大阻值为2 000 Ω），单刀双掷开关一个，导线若干。
（1）由甲图可知，热敏电阻的阻值随温度的升高而 （选填“增大”或“减小”）。
（2）按乙图所示的电路图组装电路，并按照下列步骤调节此报警系统。
①电路接通前，滑动变阻器的滑片应置于 （选填“a”或“b”）端附近；
②若已知该热敏电阻在60 ℃时阻值为650.0 Ω。则根据实验要求，先将电阻箱调到一固定的阻值，这一阻值为 Ω；
③将开关向 （填“c”或“d”）端闭合，缓慢移动滑动变阻器的滑片，直至报警器开始报警。
（3）保持滑动变阻器滑片的位置不变，将开关向另一端闭合，报警系统即可正常使用。
2.（2025·四川绵阳期末）为了节能环保，一些公共场所使用光控开关控制照明系统，光控开关可采用光敏电阻来控制，光敏电阻是阻值R随光的照度I变化而发生变化的元件（照度可以反映光的强弱，光越强，照度越大，照度单位为lx）。某光敏电阻R在不同照度I下的阻值如下表
照度I（lx） 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2
电阻R（kΩ） 7.5 4.0 2.8 2.3 2.0 1.8
（1）如图为街道路灯自动控制电路，利用直流电源E为电磁铁供电，利用照明电源为路灯供电。为达到天亮灯熄、天暗灯亮的效果，路灯应接在 （选填“AB”或“CD”）之间。
（2）已知线圈的电阻为140 Ω，直流电源E的电动势E＝36 V，内阻忽略不计。当线圈中的电流大于10 mA时，继电器的衔铁将被吸合，滑动变阻器R'的阻值应调为 Ω时，才能使天色渐暗照度低于1.0 lx时点亮路灯。
（3）为了更加节能，让天色更暗时，路灯点亮，变阻器R'的阻值应适当调 些（选填“大”或“小”）。
3.光敏电阻在各种自动化装置中有很多应用。街道路灯自动控制就是其应用之一，如图所示电路为模拟电路，其中A为一光敏电阻，B为电磁继电器，C为电流信号放大器，D为路灯。请在所给图中连线使之连成正确的电路，达到日出路灯熄、日落路灯亮的效果。
4.（2025·湖南衡阳月考）一兴趣小组要组装一台酒精测试仪，它利用的是一种二氧化锡半导体型酒精气体传感器，此传感器的电阻Rx随酒精气体浓度的变化规律如图甲所示。目前我国交警常用酒精测试仪测量司机的酒精气体浓度，其中利用酒精测试仪测试认定的酒驾标准是“0.2 mg·mL－1≤酒精气体浓度＜0.8 mg·mL－1”，醉驾标准是“酒精气体浓度≥0.8 mg·mL－1”。现能提供的器材有：
A.二氧化锡半导体型酒精传感器Rx
B.直流电源（电动势为5 V，内阻不计）
C.电压表（量程为3 V，内阻非常大，作为浓度表使用）
D.电阻箱（最大阻值为999.9 Ω）
E.定值电阻R1（阻值为20.0 Ω）
F.定值电阻R2（阻值为10.0 Ω）
G.单刀双掷开关一个，导线若干
（1）图乙是酒精测试仪电路图，请在图丙中完成实物连线；
（2）电路中R应选用定值电阻 （选填“R1”或“R2”）。
（3）为便于识别，按照下列步骤调节此测试仪：
①电路接通前，先将电阻箱调为30.0 Ω，然后开关向 （选填“a”或“b”）端闭合，将电压表此时指针对应的刻度线标记为0.2 mg·mL－1；
②逐步减小电阻箱的阻值，电压表的示数不断变大，按照甲图数据将电压表上“电压”刻度线标为“酒精气体浓度”。当电阻箱调为 Ω时，将电压表此时指针对应的刻度线标记为0.8 mg·mL－1；
③将开关向另一端闭合，测试仪即可正常使用。
5.磁敏电阻是一种对磁敏感，具有磁阻效应的电阻元件。磁敏电阻在磁场中电阻值发生变化的现象称为磁阻效应。某同学利用伏安法测量一磁敏电阻的阻值（约几千欧）随磁感应强度的变化关系。所用器材：电源E、开关S、滑动变阻器R（最大阻值为20 Ω）、电压表（内阻约为3 000 Ω）和毫安表（可视为理想电表）。
（1）在图甲所给的器材符号之间画出连线，组成测量电路图。
（2）实验时，将磁敏电阻置于待测磁场中，记录不同磁感应强度下电压表和毫安表的示数，计算出相应的磁敏电阻阻值。若某次测量中电压表和毫安表的示数分别为 6.2 V和2.8 mA，则此时磁敏电阻的阻值为 kΩ（保留2位有效数字）。
（3）实验中得到的该磁敏电阻阻值R随磁感应强度B变化的曲线如图乙所示。某次测量中，测得磁敏电阻的阻值为10.0 kΩ，此时磁感应强度为 T（保留2位有效数字）。
（4）太阳风是指从太阳上层大气射出的超声速带电粒子流，当太阳风激烈爆发时，可能会给地球带来无法预计的磁暴灾难。某同学利用实验中的磁敏电阻制作了一种搭载在人造卫星上的探测磁感应强度的报警器，其电路的一部分如图丙所示。图中E为直流电源（电动势为9.0 V，内阻可忽略），
当图中的输出电压达到或超过3.0 V时，便触发报警器（图中未画出）报警。若要求开始报警时磁感应强度为10－4 T，则图中 （选填“R1”或“R2”）应使用磁敏电阻，另一固定电阻的阻值应为 kΩ（保留2位有效数字）；如果要提高此装置的灵敏度（即在磁感应强度更小时就能触发报警），应该 （选填“增大R1”或“减小R1”）。
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1.（2025·山西运城期末）某一热敏电阻的阻值R随温度变化的图线如图甲所示，现要利用该热敏电阻组装一个报警系统，要求当热敏电阻的温度达到或超过60 ℃时，系统报警。提供的器材有：热敏电阻报警器（内阻很小，流过的电流超过Ic时就会报警，Ic约为10 mA，流过的电流超过20 mA时，报警器可能损坏），电阻箱（最大阻值为999.9 Ω），直流电源（输出电压为18 V，内阻不计），滑动变阻器（最大阻值为2 000 Ω），单刀双掷开关一个，导线若干。
（1）由甲图可知，热敏电阻的阻值随温度的升高而 （选填“增大”或“减小”）。
（2）按乙图所示的电路图组装电路，并按照下列步骤调节此报警系统。
①电路接通前，滑动变阻器的滑片应置于 （选填“a”或“b”）端附近；
②若已知该热敏电阻在60 ℃时阻值为650.0 Ω。则根据实验要求，先将电阻箱调到一固定的阻值，这一阻值为 Ω；
③将开关向 （填“c”或“d”）端闭合，缓慢移动滑动变阻器的滑片，直至报警器开始报警。
（3）保持滑动变阻器滑片的位置不变，将开关向另一端闭合，报警系统即可正常使用。
2.（2025·四川绵阳期末）为了节能环保，一些公共场所使用光控开关控制照明系统，光控开关可采用光敏电阻来控制，光敏电阻是阻值R随光的照度I变化而发生变化的元件（照度可以反映光的强弱，光越强，照度越大，照度单位为lx）。某光敏电阻R在不同照度I下的阻值如下表
照度I（lx） 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2
电阻R（kΩ） 7.5 4.0 2.8 2.3 2.0 1.8
（1）如图为街道路灯自动控制电路，利用直流电源E为电磁铁供电，利用照明电源为路灯供电。为达到天亮灯熄、天暗灯亮的效果，路灯应接在 （选填“AB”或“CD”）之间。
（2）已知线圈的电阻为140 Ω，直流电源E的电动势E＝36 V，内阻忽略不计。当线圈中的电流大于10 mA时，继电器的衔铁将被吸合，滑动变阻器R'的阻值应调为 Ω时，才能使天色渐暗照度低于1.0 lx时点亮路灯。
（3）为了更加节能，让天色更暗时，路灯点亮，变阻器R'的阻值应适当调 些（选填“大”或“小”）。
3.光敏电阻在各种自动化装置中有很多应用。街道路灯自动控制就是其应用之一，如图所示电路为模拟电路，其中A为一光敏电阻，B为电磁继电器，C为电流信号放大器，D为路灯。请在所给图中连线使之连成正确的电路，达到日出路灯熄、日落路灯亮的效果。
4.（2025·湖南衡阳月考）一兴趣小组要组装一台酒精测试仪，它利用的是一种二氧化锡半导体型酒精气体传感器，此传感器的电阻Rx随酒精气体浓度的变化规律如图甲所示。目前我国交警常用酒精测试仪测量司机的酒精气体浓度，其中利用酒精测试仪测试认定的酒驾标准是“0.2 mg·mL－1≤酒精气体浓度＜0.8 mg·mL－1”，醉驾标准是“酒精气体浓度≥0.8 mg·mL－1”。现能提供的器材有：
A.二氧化锡半导体型酒精传感器Rx
B.直流电源（电动势为5 V，内阻不计）
C.电压表（量程为3 V，内阻非常大，作为浓度表使用）
D.电阻箱（最大阻值为999.9 Ω）
E.定值电阻R1（阻值为20.0 Ω）
F.定值电阻R2（阻值为10.0 Ω）
G.单刀双掷开关一个，导线若干
（1）图乙是酒精测试仪电路图，请在图丙中完成实物连线；
（2）电路中R应选用定值电阻 （选填“R1”或“R2”）。
（3）为便于识别，按照下列步骤调节此测试仪：
①电路接通前，先将电阻箱调为30.0 Ω，然后开关向 （选填“a”或“b”）端闭合，将电压表此时指针对应的刻度线标记为0.2 mg·mL－1；
②逐步减小电阻箱的阻值，电压表的示数不断变大，按照甲图数据将电压表上“电压”刻度线标为“酒精气体浓度”。当电阻箱调为 Ω时，将电压表此时指针对应的刻度线标记为0.8 mg·mL－1；
③将开关向另一端闭合，测试仪即可正常使用。
5.磁敏电阻是一种对磁敏感，具有磁阻效应的电阻元件。磁敏电阻在磁场中电阻值发生变化的现象称为磁阻效应。某同学利用伏安法测量一磁敏电阻的阻值（约几千欧）随磁感应强度的变化关系。所用器材：电源E、开关S、滑动变阻器R（最大阻值为20 Ω）、电压表（内阻约为3 000 Ω）和毫安表（可视为理想电表）。
（1）在图甲所给的器材符号之间画出连线，组成测量电路图。
（2）实验时，将磁敏电阻置于待测磁场中，记录不同磁感应强度下电压表和毫安表的示数，计算出相应的磁敏电阻阻值。若某次测量中电压表和毫安表的示数分别为 6.2 V和2.8 mA，则此时磁敏电阻的阻值为 kΩ（保留2位有效数字）。
（3）实验中得到的该磁敏电阻阻值R随磁感应强度B变化的曲线如图乙所示。某次测量中，测得磁敏电阻的阻值为10.0 kΩ，此时磁感应强度为 T（保留2位有效数字）。
（4）太阳风是指从太阳上层大气射出的超声速带电粒子流，当太阳风激烈爆发时，可能会给地球带来无法预计的磁暴灾难。某同学利用实验中的磁敏电阻制作了一种搭载在人造卫星上的探测磁感应强度的报警器，其电路的一部分如图丙所示。图中E为直流电源（电动势为9.0 V，内阻可忽略），
当图中的输出电压达到或超过3.0 V时，便触发报警器（图中未画出）报警。若要求开始报警时磁感应强度为10－4 T，则图中 （选填“R1”或“R2”）应使用磁敏电阻，另一固定电阻的阻值应为 kΩ（保留2位有效数字）；如果要提高此装置的灵敏度（即在磁感应强度更小时就能触发报警），应该 （选填“增大R1”或“减小R1”）。
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