(
…………○…………外…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○…………
)
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※※请※※不※※要※※在※※装※※订※※线※※内※※答※※题※※
)
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…………○…………内…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○…………
)
第五章
传感器
一、单选题(共10题)
1.下列叙述正确的是(????
)
A.?力、长度和时间是力学中三个基本物理量,它们的单位牛顿、米和秒就是基本单位
B.?蹦极运动员离开蹦床上升过程中处于超重状态
C.?与“微观粒子的能量是量子化的”这一观念相关的物理常量是普朗克常量h
D.?利用霍尔元件能够把电压这个电学量转换为磁感应强度这个磁学量的特性,可以制出测量磁感应强度大小的仪器
2.机器人装有作为眼睛的“传感器”,犹如大脑的“控制器”,以及可以行走的“执行器”,在它碰到障碍物前会自动避让并及时转弯.下列有关该机器人“眼睛”的说法中正确的是(??
)
A.?力传感器?????????????????????????B.?温度传感器?????????????????????????C.?光传感器?????????????????????????D.?声音传感器
3.利用霍尔效应制作的霍尔元件,广泛应用于测量和自动控制等领域。自行车速度计就是利用霍尔元件工作的,在自行车的前轮上安装一块磁铁,轮子每转一周,磁铁就靠近霍尔传感器一次产生一个脉冲电压,测出某段时间内脉冲数,就可以得出自行车的速度。若自行车前轮的半径为R,磁铁到轴的距离为r,下列说法正确的是(??
)
A.?若霍尔元件材料使用的是锌(载流子带正电),通入如图甲所示的虚线方向电流后,C端电势高于D端电势
B.?当磁铁从如图所示的位置逐渐靠近霍尔传感器的过程中,
C.?D间的电势差越来越大
C.若自行车骑行过程中单位时间测得的脉冲数为N,则此时骑行速度为2πnNr
D.?由于前轮漏气,导致前轮实际半径比录入到速度计中的参数小,则速度计测得的骑行速度偏小
4.海底通信电缆通电后会产生磁场,科学家为了检测某一海域中磁感应强度的大小,利用图中一块长为a、宽为b、厚为c,单位体积内自由电子数为n的金属霍尔元件,放在海底磁场中,当有如图所示的恒定电流I(电流方向和磁场方向垂直)通过元件时,会产生霍尔电势差
,通过元件参数可以求得此时海底的磁感应强度B的大小(地磁场较弱,可以忽略)。下列说法正确的是(提示:电流I与自由电子定向移动速率v之间关系为
,其中e为单个电子的电荷量)(??
)
A.?元件上表面的电势高于下表面的电势
B.?仅增大霍尔元件的宽度b,上、下表面的电势差不变
C.?仅增大霍尔元件的厚度c,上、下表面的电势差不变下表面
D.?其他条件一定时,霍尔电压越小,则该处的磁感应强度越大
5.如图所示的电路中,电源的电动势为E、内阻为r,C
为电容器,R1
和R2
为定值电阻,R3为光敏电阻(阻值随光照增强而减小),A
为理想电流表,G
为灵敏电流计,已知R1>r.
当开关
S闭合且电路稳定后,在逐渐增大对R3的光照强度的过程中(
??)
A.?A
表的示数变小??????????????????????????????????????????????????B.?电源的输出功率变大
C.?电源内部消耗的热功率变小????????????????????????????????D.?G
表中有从a
至b
的电流
6.在匀强磁场中放置一个矩形截面的载流导体,当磁场方向与电流方向垂直时,在导体内的垂直于磁场和电流方向的两个端面之间会出现电势差,这一现象就是霍尔效应,这个电势差也被叫做霍尔电压。同时在导体内形成霍尔电场
,利用霍尔效应制作的霍尔元件,广泛应用于测量和自动控制等领域。如图所示,在匀强磁场
(磁场方向垂直于前后表面),有一载流导体,已知上表面宽为
,侧面高为
(已在图中标出),若通过导体的电流为
,电压表示数为
,电子的电荷量为
,导体单位体积内的自由电子数为
,下列说法中正确的是(??
)
A.?洛伦兹力对电子做正功
B.?磁感应强度大小为
C.?导体内形成的霍尔电场
D.?若图中的电流
是电子的定向运动产生的,则上表面比下表面地势高。
7.一长方体电阻率为
的金属导体板,长、宽、厚分别为a、b、c,其中a>b>c,置于匀强磁场B中,方向垂直于导体上表面,现将金属板用图甲、乙两种方式接到内阻可不计的电源两端,合上开关后,在导体前后表面(即I、II面)将产生电势差。则关于导体以下说法正确的是(??
)
A.?图甲、乙前后表面电势差相等?????????????????????????????B.?图甲前后表面电势差小于图乙
C.?图甲前后表面电势差大于图乙?????????????????????????????D.?图甲中前表面电势高,图乙中后表面电势高
8.如图所示,宽度为h、厚度为d的霍尔元件放在与它垂直的磁感应强度大小为
的匀强磁场中,当恒定电流I通过霍尔元件时,在它的前后两个侧面之间会产生电压,这样就实现了将电流输入转化为电压输出。为提高输出的电压,可采取的措施是(??
)
A.?增大d??????????????????????????????????B.?减小d??????????????????????????????????C.?增大h??????????????????????????????????D.?减小h
9.如图所示,长方形金属导体左、右、上、下、前、后六个表面分别用
表示,匀强磁场垂直
面向外,当电流I从
面流向
面时,导体会产生霍尔电压UH。若实验中导体尺寸、电流I和磁感应强度B保持不变,下列说法正确的是(??
)
A.?UH存在于导体的X1、X2之间,且X1面的电势高于X2面的电势
B.?UH存在于导体的Y1、Y2之间,且Y1面的电势高于Y2面的电势
C.?若更换金属种类,使单位体积内自由电子数增大,则UH也会增大
D.?导体X1、X2两面间的电阻等于
10.电磁流量计广泛应用于测量可导电流体(如污水)在管中的流量(在单位时间内通过管内横截面的流体的体积)。为了简化,假设流量计是如图所示的横截面为长方形的一段管道,其中空部分的长、宽、高分别为图中的a、b、c.流量计的两端与输送流体的管道相连接(图中虚线)。图中流量计的上下两面是金属材料,前后两面是绝缘材料。现于流量计所在处加磁感应强度为B的匀强磁场,磁场方向垂直于前后两面。当导电流体稳定地流经流量计时,在管外将流量计上、下两表面分别与一电压表(内阻很大)的两端连接,U表示测得的电压值。则可求得流量为(??
)
A.??????????????????????????????????????B.??????????????????????????????????????C.??????????????????????????????????????D.?
二、多选题(共5题)
11.智能手机中的电子罗盘功能可以通过霍尔效应实现。如图所示为厚度为h、宽度为d的长方体金属导体,放置于方向垂直于其前表面向里的匀强磁场中,磁感应强度大小为B,当通以从左到右的稳恒电流I时,测得金属导体上、下表面之间的电压为U,这种现象称为霍尔效应。下列说法正确的是(??
)
A.?达到稳定状态时,上表面的电势低于下表面电势
B.?仅增大h时,上、下表面的电势差减小
C.?金属导体单位体积内的自由电荷数为
D.?在导体内自由电荷向某一侧聚集的过程中,所受的洛伦兹力做正功
12.压敏电阻的阻值会随所受压力的增大而减小。某同学利用压敏电阻设计了判断小车运动状态的装置,其工作原理如图甲所示。将压敏电阻和一块挡板固定在绝缘小车上,中间放置一个绝缘重球。小车水平向右做直线运动过程中,电流表的示数随时间的变化如图乙所示。以下图像对小车运动描述可能正确的是(??
)
A.???????B.???????C.???????D.?
13.利用霍尔效应制作的霍尔元件,广泛应用于测量和自动控制等领域。如图是霍尔元件的工作原理示意图磁感应强度B垂直于霍尔元件的工作面向下,通入图示方向的电流I,C、D两侧面会形成电势差UCD
,
下列说法中正确的是(??
)
A.?电势差UCD仅与材料有关
B.?若霍尔元件的载流子是自由电子则电势差UCD<0
C.?仅增大磁感应强度时电势差UCD的大小会变大
D.?在测定地球赤道上方的地磁场磁感应强度强弱时,元件的工作面应保持水平
14.在一个很小的矩形半导体薄片上,制作四个电极E、F、M、N,做成了一个霍尔元件,在E、F间通入恒定电流I,同时外加与薄片垂直的磁场B,M、N间的电压为UH
.
已知半导体薄片中的载流子为正电荷,电流与磁场的方向如图所示,下列说法正确的有(??
)
A.?N板电势高于M板电势
B.?磁感应强度越大,MN间电势差越大
C.?将磁场方向变为与薄片的上、下表面平行,UH不变
D.?将磁场和电流分别反向,N板电势低于M板电势
15.霍尔元件广泛应用于测量和自动控制等领域,霍尔元件一般用半导体材料做成,有的半导体中的载流子(自由电荷)是自由电子,有的半导体中的载流子是空穴(相当于正电荷).如图所示为用半导体材料做成的霍尔元件的工作原理示意图,磁感应强度B垂直于霍尔元件的工作面向下,通入电流I的方向如图所示,C、D两侧面会形成电势差.则下列说法中正确的是
(???
)
A.?若元件的载流子是自由电子,则D侧面的电势高于C侧面的电势
B.?若元件的载流子是空穴,则D侧面的电势高于C侧面的电势
C.?在测地球赤道上方的地磁场强弱时,元件的工作面应保持竖直
D.?在测地球赤道上方的地磁场强弱时,元件的工作面应保持水平
三、实验探究题(共2题)
16.某小组研究热敏电阻阻值随温度的变化规律。根据实验需要已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阻值随温度的变化趋势。选择适当倍率的欧姆挡,将两表笔________,调节欧姆调零旋钮,使指针指向右边“
”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,由此可判断热敏电阻阻值随温度的升高而________。
(2)再按图连接好电路进行测量。
①闭合开关S前,将滑动变阻器
的滑片滑到________端(选填“a”或“b”)。
将温控室的温度设置为T,电阻箱
调为某一阻值
。闭合开关S,调节滑动变阻器
,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、T和
。断开开关S。
再将电压表与热敏电阻C端间的导线改接到D端,闭合开关S。反复调节
和
,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
。断开开关S。
②实验中记录的阻值
________
(选填“大于”、“小于”或“等于”)。此时热敏电阻阻值
________。
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。
17.某实验小组利用热敏电阻Rt制作简易电子温度计,该热敏电阻说明书给出的阻值R随温度t变化的曲线如图甲所示。
(1)为检验该热敏电阻的参数是否与图甲一致,测量部分温度下的阻值,设计图乙所示电路。把该热敏电阻置于恒温箱中,利用如下实验器材测量70℃时热敏电阻的阻值。
A.蓄电池(电动势6V,内阻不计
B.电压表(量程6V,内阻约10kΩ)
C.电流表(量程120mA,内阻约2Ω)
D.滑动变阻器R1(最大阻值20Ω)
E.滑动变阻器R2(最大阻值1000Ω)
F.开关、导线若干
①参照图甲中的参数,滑动变阻器Rp应选用________(填“R1”或“R2”);
②单刀双掷开关应接在________(填“1”或“2”)。
(2)经检测无误后,把该热敏电阻与(1)中蓄电池和电流表串联,制作简易温度计(如图丙所示)。
①当电流表读数为10mA时,对应的温度为________℃,该温度计能够测量的最高温度为________℃。
②测量多组数据,并在电流表表盘上标注出相应的温度值,绘制出表盘刻度。电流值越大,对应的温度________。(填“越低”或“越高”)。
四、综合题(共2题)
18.某科技小组设计了一种“车辆闯红灯违规记录仪”,在路面停止线前侧埋上压敏电阻,其阻值随压力的变化如图甲所示,和压敏电阻组合的仪器如图乙所示,仪器主要由控制电路和工作电路组成,控制电路中的光控开关接收到红光时会自动闭合,接收到绿光或黄光时会自动断开;控制电路中电源的电动势为9V,内阻为2Ω,继电器线圈电阻为8Ω,滑动变阻器连人电路的电阻为50Ω;当控制电路中的电流大于0.06A时,衔铁会被吸引,从而启动工作电路,电控照相机拍照记录违规车辆。
(1)当红灯亮时,若车辆越过停止线,电流表A的示数会变________(选填“大”或“小”)。
(2)质量超过________kg的车辆闯红灯时才会被拍照记录(重力加速度为10m/s2)。
(3)若要增大“车辆闯红灯违规记录仪”的灵敏度,即违规车辆的质量比第(2)问结果小,也会被拍照记录,则滑动变阻器的滑片应向________(选填“a”或“b”)端滑动。
19.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4~5Ω.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,其它备用的仪表和器具有:盛有热水的热水杯(图中未画出)、电源(3V、内阻可忽略)、直流电流表(内阻约1Ω)、直流电压表(内阻约5kΩ)、滑动变阻器(0~20Ω)、开关、导线若干.
(1)在图1的方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,在图2的实物图上连线(注意电表量程的选择).
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※※请※※不※※要※※在※※装※※订※※线※※内※※答※※题※※
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第五章
传感器
一、单选题(共10题)
1.下列叙述正确的是(????
)
A.?力、长度和时间是力学中三个基本物理量,它们的单位牛顿、米和秒就是基本单位
B.?蹦极运动员离开蹦床上升过程中处于超重状态
C.?与“微观粒子的能量是量子化的”这一观念相关的物理常量是普朗克常量h
D.?利用霍尔元件能够把电压这个电学量转换为磁感应强度这个磁学量的特性,可以制出测量磁感应强度大小的仪器
【答案】
C
2.机器人装有作为眼睛的“传感器”,犹如大脑的“控制器”,以及可以行走的“执行器”,在它碰到障碍物前会自动避让并及时转弯.下列有关该机器人“眼睛”的说法中正确的是(??
)
A.?力传感器?????????????????????????B.?温度传感器?????????????????????????C.?光传感器?????????????????????????D.?声音传感器
【答案】
C
3.利用霍尔效应制作的霍尔元件,广泛应用于测量和自动控制等领域。自行车速度计就是利用霍尔元件工作的,在自行车的前轮上安装一块磁铁,轮子每转一周,磁铁就靠近霍尔传感器一次产生一个脉冲电压,测出某段时间内脉冲数,就可以得出自行车的速度。若自行车前轮的半径为R,磁铁到轴的距离为r,下列说法正确的是(??
)
A.?若霍尔元件材料使用的是锌(载流子带正电),通入如图甲所示的虚线方向电流后,C端电势高于D端电势
B.?当磁铁从如图所示的位置逐渐靠近霍尔传感器的过程中,
C.?D间的电势差越来越大
C.若自行车骑行过程中单位时间测得的脉冲数为N,则此时骑行速度为2πnNr
D.?由于前轮漏气,导致前轮实际半径比录入到速度计中的参数小,则速度计测得的骑行速度偏小
【答案】
B
4.海底通信电缆通电后会产生磁场,科学家为了检测某一海域中磁感应强度的大小,利用图中一块长为a、宽为b、厚为c,单位体积内自由电子数为n的金属霍尔元件,放在海底磁场中,当有如图所示的恒定电流I(电流方向和磁场方向垂直)通过元件时,会产生霍尔电势差
,通过元件参数可以求得此时海底的磁感应强度B的大小(地磁场较弱,可以忽略)。下列说法正确的是(提示:电流I与自由电子定向移动速率v之间关系为
,其中e为单个电子的电荷量)(??
)
A.?元件上表面的电势高于下表面的电势
B.?仅增大霍尔元件的宽度b,上、下表面的电势差不变
C.?仅增大霍尔元件的厚度c,上、下表面的电势差不变下表面
D.?其他条件一定时,霍尔电压越小,则该处的磁感应强度越大
【答案】
B
5.如图所示的电路中,电源的电动势为E、内阻为r,C
为电容器,R1
和R2
为定值电阻,R3为光敏电阻(阻值随光照增强而减小),A
为理想电流表,G
为灵敏电流计,已知R1>r.
当开关
S闭合且电路稳定后,在逐渐增大对R3的光照强度的过程中(
??)
A.?A
表的示数变小??????????????????????????????????????????????????B.?电源的输出功率变大
C.?电源内部消耗的热功率变小????????????????????????????????D.?G
表中有从a
至b
的电流
【答案】
B
6.在匀强磁场中放置一个矩形截面的载流导体,当磁场方向与电流方向垂直时,在导体内的垂直于磁场和电流方向的两个端面之间会出现电势差,这一现象就是霍尔效应,这个电势差也被叫做霍尔电压。同时在导体内形成霍尔电场
,利用霍尔效应制作的霍尔元件,广泛应用于测量和自动控制等领域。如图所示,在匀强磁场
(磁场方向垂直于前后表面),有一载流导体,已知上表面宽为
,侧面高为
(已在图中标出),若通过导体的电流为
,电压表示数为
,电子的电荷量为
,导体单位体积内的自由电子数为
,下列说法中正确的是(??
)
A.?洛伦兹力对电子做正功
B.?磁感应强度大小为
C.?导体内形成的霍尔电场
D.?若图中的电流
是电子的定向运动产生的,则上表面比下表面地势高。
【答案】
B
7.一长方体电阻率为
的金属导体板,长、宽、厚分别为a、b、c,其中a>b>c,置于匀强磁场B中,方向垂直于导体上表面,现将金属板用图甲、乙两种方式接到内阻可不计的电源两端,合上开关后,在导体前后表面(即I、II面)将产生电势差。则关于导体以下说法正确的是(??
)
A.?图甲、乙前后表面电势差相等?????????????????????????????B.?图甲前后表面电势差小于图乙
C.?图甲前后表面电势差大于图乙?????????????????????????????D.?图甲中前表面电势高,图乙中后表面电势高
【答案】
B
8.如图所示,宽度为h、厚度为d的霍尔元件放在与它垂直的磁感应强度大小为
的匀强磁场中,当恒定电流I通过霍尔元件时,在它的前后两个侧面之间会产生电压,这样就实现了将电流输入转化为电压输出。为提高输出的电压,可采取的措施是(??
)
A.?增大d??????????????????????????????????B.?减小d??????????????????????????????????C.?增大h??????????????????????????????????D.?减小h
【答案】
B
9.如图所示,长方形金属导体左、右、上、下、前、后六个表面分别用
表示,匀强磁场垂直
面向外,当电流I从
面流向
面时,导体会产生霍尔电压UH。若实验中导体尺寸、电流I和磁感应强度B保持不变,下列说法正确的是(??
)
A.?UH存在于导体的X1、X2之间,且X1面的电势高于X2面的电势
B.?UH存在于导体的Y1、Y2之间,且Y1面的电势高于Y2面的电势
C.?若更换金属种类,使单位体积内自由电子数增大,则UH也会增大
D.?导体X1、X2两面间的电阻等于
【答案】
B
10.电磁流量计广泛应用于测量可导电流体(如污水)在管中的流量(在单位时间内通过管内横截面的流体的体积)。为了简化,假设流量计是如图所示的横截面为长方形的一段管道,其中空部分的长、宽、高分别为图中的a、b、c.流量计的两端与输送流体的管道相连接(图中虚线)。图中流量计的上下两面是金属材料,前后两面是绝缘材料。现于流量计所在处加磁感应强度为B的匀强磁场,磁场方向垂直于前后两面。当导电流体稳定地流经流量计时,在管外将流量计上、下两表面分别与一电压表(内阻很大)的两端连接,U表示测得的电压值。则可求得流量为(??
)
A.??????????????????????????????????????B.??????????????????????????????????????C.??????????????????????????????????????D.?
【答案】
A
二、多选题(共5题)
11.智能手机中的电子罗盘功能可以通过霍尔效应实现。如图所示为厚度为h、宽度为d的长方体金属导体,放置于方向垂直于其前表面向里的匀强磁场中,磁感应强度大小为B,当通以从左到右的稳恒电流I时,测得金属导体上、下表面之间的电压为U,这种现象称为霍尔效应。下列说法正确的是(??
)
A.?达到稳定状态时,上表面的电势低于下表面电势
B.?仅增大h时,上、下表面的电势差减小
C.?金属导体单位体积内的自由电荷数为
D.?在导体内自由电荷向某一侧聚集的过程中,所受的洛伦兹力做正功
【答案】
A,C
12.压敏电阻的阻值会随所受压力的增大而减小。某同学利用压敏电阻设计了判断小车运动状态的装置,其工作原理如图甲所示。将压敏电阻和一块挡板固定在绝缘小车上,中间放置一个绝缘重球。小车水平向右做直线运动过程中,电流表的示数随时间的变化如图乙所示。以下图像对小车运动描述可能正确的是(??
)
A.???????B.???????C.???????D.?
【答案】
A,B
13.利用霍尔效应制作的霍尔元件,广泛应用于测量和自动控制等领域。如图是霍尔元件的工作原理示意图磁感应强度B垂直于霍尔元件的工作面向下,通入图示方向的电流I,C、D两侧面会形成电势差UCD
,
下列说法中正确的是(??
)
A.?电势差UCD仅与材料有关
B.?若霍尔元件的载流子是自由电子则电势差UCD<0
C.?仅增大磁感应强度时电势差UCD的大小会变大
D.?在测定地球赤道上方的地磁场磁感应强度强弱时,元件的工作面应保持水平
【答案】
B,C
14.在一个很小的矩形半导体薄片上,制作四个电极E、F、M、N,做成了一个霍尔元件,在E、F间通入恒定电流I,同时外加与薄片垂直的磁场B,M、N间的电压为UH
.
已知半导体薄片中的载流子为正电荷,电流与磁场的方向如图所示,下列说法正确的有(??
)
A.?N板电势高于M板电势
B.?磁感应强度越大,MN间电势差越大
C.?将磁场方向变为与薄片的上、下表面平行,UH不变
D.?将磁场和电流分别反向,N板电势低于M板电势
【答案】
A,B
15.霍尔元件广泛应用于测量和自动控制等领域,霍尔元件一般用半导体材料做成,有的半导体中的载流子(自由电荷)是自由电子,有的半导体中的载流子是空穴(相当于正电荷).如图所示为用半导体材料做成的霍尔元件的工作原理示意图,磁感应强度B垂直于霍尔元件的工作面向下,通入电流I的方向如图所示,C、D两侧面会形成电势差.则下列说法中正确的是
(???
)
A.?若元件的载流子是自由电子,则D侧面的电势高于C侧面的电势
B.?若元件的载流子是空穴,则D侧面的电势高于C侧面的电势
C.?在测地球赤道上方的地磁场强弱时,元件的工作面应保持竖直
D.?在测地球赤道上方的地磁场强弱时,元件的工作面应保持水平
【答案】
A,C
三、实验探究题(共2题)
16.某小组研究热敏电阻阻值随温度的变化规律。根据实验需要已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阻值随温度的变化趋势。选择适当倍率的欧姆挡,将两表笔________,调节欧姆调零旋钮,使指针指向右边“
”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,由此可判断热敏电阻阻值随温度的升高而________。
(2)再按图连接好电路进行测量。
①闭合开关S前,将滑动变阻器
的滑片滑到________端(选填“a”或“b”)。
将温控室的温度设置为T,电阻箱
调为某一阻值
。闭合开关S,调节滑动变阻器
,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、T和
。断开开关S。
再将电压表与热敏电阻C端间的导线改接到D端,闭合开关S。反复调节
和
,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
。断开开关S。
②实验中记录的阻值
________
(选填“大于”、“小于”或“等于”)。此时热敏电阻阻值
________。
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。
【答案】
(1)短接;减小
(2)b;大于;
17.某实验小组利用热敏电阻Rt制作简易电子温度计,该热敏电阻说明书给出的阻值R随温度t变化的曲线如图甲所示。
(1)为检验该热敏电阻的参数是否与图甲一致,测量部分温度下的阻值,设计图乙所示电路。把该热敏电阻置于恒温箱中,利用如下实验器材测量70℃时热敏电阻的阻值。
A.蓄电池(电动势6V,内阻不计
B.电压表(量程6V,内阻约10kΩ)
C.电流表(量程120mA,内阻约2Ω)
D.滑动变阻器R1(最大阻值20Ω)
E.滑动变阻器R2(最大阻值1000Ω)
F.开关、导线若干
①参照图甲中的参数,滑动变阻器Rp应选用________(填“R1”或“R2”);
②单刀双掷开关应接在________(填“1”或“2”)。
(2)经检测无误后,把该热敏电阻与(1)中蓄电池和电流表串联,制作简易温度计(如图丙所示)。
①当电流表读数为10mA时,对应的温度为________℃,该温度计能够测量的最高温度为________℃。
②测量多组数据,并在电流表表盘上标注出相应的温度值,绘制出表盘刻度。电流值越大,对应的温度________。(填“越低”或“越高”)。
【答案】
(1)R1;2
(2)10(9~10);80(70~85);越高
四、综合题(共2题)
18.某科技小组设计了一种“车辆闯红灯违规记录仪”,在路面停止线前侧埋上压敏电阻,其阻值随压力的变化如图甲所示,和压敏电阻组合的仪器如图乙所示,仪器主要由控制电路和工作电路组成,控制电路中的光控开关接收到红光时会自动闭合,接收到绿光或黄光时会自动断开;控制电路中电源的电动势为9V,内阻为2Ω,继电器线圈电阻为8Ω,滑动变阻器连人电路的电阻为50Ω;当控制电路中的电流大于0.06A时,衔铁会被吸引,从而启动工作电路,电控照相机拍照记录违规车辆。
(1)当红灯亮时,若车辆越过停止线,电流表A的示数会变________(选填“大”或“小”)。
(2)质量超过________kg的车辆闯红灯时才会被拍照记录(重力加速度为10m/s2)。
(3)若要增大“车辆闯红灯违规记录仪”的灵敏度,即违规车辆的质量比第(2)问结果小,也会被拍照记录,则滑动变阻器的滑片应向________(选填“a”或“b”)端滑动。
【答案】
(1)大
(2)500
(3)b
19.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4~5Ω.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,其它备用的仪表和器具有:盛有热水的热水杯(图中未画出)、电源(3V、内阻可忽略)、直流电流表(内阻约1Ω)、直流电压表(内阻约5kΩ)、滑动变阻器(0~20Ω)、开关、导线若干.
(1)在图1的方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,在图2的实物图上连线(注意电表量程的选择).
【答案】
(1)解:如图所示
(2)解:如图所示
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