2018届二轮复习传感器及其应用课件 21页

第 5 章：传感器及其应用 传 感 器 A ． ① 和 ③ B ． ① 和 ④ C ． ② 和 ③ D ． ② 和 ④ 答案　 C (1) 在图中画出连线，完成实验原理电路图． (2) 完成下列实验步骤中的填空： ① 依照实验原理电路图连线． ② 调节控温容器 M 内的温度，使得 R T 的温度为 95 ℃. ③ 将电阻箱调到适当的初值，以保证仪器安全． ④ 闭合开关，调节电阻箱，记录电流表的示数 I 0 ，并记录 ________ ． ⑤ 将 R T 的温度降为 T 1 (20 ℃ ＜ T 1 ＜ 95 ℃) ；调节电阻箱，使得电流表的读数 ________ ，记录 ________ ． ⑥ 温度为 T 1 的热敏电阻的电阻值 R T 1 ＝ ________. ⑦ 逐步降低 T 1 的数值，直至 20 ℃ 为止；在每一温度下重复步骤 ⑤⑥ . 解析 热敏电阻的阻值随温度发生变化，无法直接测量，但可以通过间接的方式进行测量．本题中可以保持电流不变，总电阻不变来达到目的． 由于本实验只有一只可以测量和观察的直流电流表，所以应该用 “ 替代法 ” ，考虑到用电流表观察而保证电路中电阻不变，因此将热敏电阻、电阻箱和电流表串联形成测量电路．而且热敏电阻 R T 的阻值在 95 ℃ 和 20 ℃ 是已知的，所以热敏电阻的初始温度为 95 ℃ ，则电流表示数不变时，电阻箱和热敏电阻的阻值应保持 150 Ω 和电阻箱的初值之和不变；如果热敏电阻的初始温度为 20 ℃ ，则电流表示数不变时，电阻箱和热敏电阻的阻值应保持 550 Ω 和电阻箱的初值之和不变．因此可以测量任意温度下的电阻． 答案　 (1) 实验原理电路图如解析图所示　 (2) ④ 电阻箱的读数 R 0 　⑤仍为 I 0 　电阻箱的读数 R 1 　⑥ R 0 － R 1 ＋ 150 Ω 照度 (lx) 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 电阻 (kΩ) 75 40 28 23 20 18 ① 根据表中数据，请在给定的坐标系中描绘出阻值随照度变化的曲线，并说明阻值随照度变化的特点． ② 如图 3 所示，当 1 、 2 两端所加电压上升至 2 V 时，控制开关自动启动照明系统．请利用下列器材设计一个简单电路，给 1 、 2 两端提供电压，要求当天色渐暗照度降低至 1.0(lx) 时启动照明系统，在虚线框内完成电路原理图． ( 不考虑控制开关对所设计电路的影响 ) 答案　 ①光敏电阻的阻值随光照度变化的曲线如图所示： 光敏电阻的阻值随照度变化的特点： 光敏电阻的阻值随光的照度的增大非线性减小． ②电路原理图如图： 2 ． (2008 · 山东 ) 2007 年诺贝尔物理学奖授予了两位发现 “ 巨磁电阻 ” 效应的物理学家，材料的电阻随磁场的增加而增大的现象称为磁阻效应，利用这种效应可以测量磁感应强度．如图 4 甲为某磁敏电阻在室温下的电阻 — 磁感应强度特性曲线，其中 R B 、 R 0 分别表示有、无磁场时磁敏电阻的阻值．为了测量磁感应强度 B ，需先测量磁敏电阻处于磁场中的电阻值 R B ，请按要求完成下列实验． (1) 设计一个可以测量磁场中该磁敏电阻阻值的电路，在图 4 乙的虚线框内画出实验电路原理图 ( 磁敏电阻及所处磁场已给出，待测磁场磁感应强度大小约为 0.6 ～ 1.0 T ，不考虑磁场对电路其他部分的影响 ) ．要求误差较小．提供的器材如下： (2) 正确接线后，将磁敏电阻置入待测磁场中，测量数据如表： 根据上表可求出磁敏电阻的测量值 R B ＝ ________Ω ，结合图 4 甲可知待测磁场的磁感应强度 B ＝ ________T. (3) 试结合图 4 甲简要回答，磁感应强度 B 在 0 ～ 0.2 T 和 0.4 ～ 1.0 T 范围内磁敏电阻阻值的变化规律有何不同？ 1 2 3 4 5 6 U (V) 0.00 0.45 0.91 1.50 1.79 2.71 I (mA) 0.00 0.30 0.60 1.00 1.20 1.80 (4) 某同学查阅相关资料时看到了图 5 所示的磁敏电阻在一定温度下的电阻 — 磁感应强度特性曲线 ( 关于纵轴对称 ) ，由图线可以得到什么结论？ 答案　 (1) 如图所示． (2)1 500 　 0.90 (3) 由甲知，在 0 ～ 0.2 T 范围内，磁敏电阻的阻值随磁感应强度非线性变化 ( 或不均匀变化 ) ；在 0.4 ～ 1.0 T 范围内，磁敏电阻的阻值随磁感应强度线性变化 ( 或均匀变化 ) ． (4) 由图丙知，磁场反向，磁敏电阻的阻值不变．