第5章 传感器 章末综合提升-【优化探究】2023-2024学年新教材高中物理选择性必修第二册同步导学案配套PPT课件（人教版，多选）

返回导航 下页 上页 人教物理选择性必修第二册 知识网络 归纳提能 章末综合测评 返回导航 下页 上页 人教物理选择性必修第二册 返回导航 下页 上页 人教物理选择性必修第二册 一、传感器与电学相关的解题思路 1．分析相关的电路连接。 2．明确传感器的工作原理。 3．结合相关变化分析电路得到答案。 返回导航 下页 上页 人教物理选择性必修第二册 　(多选)工业生产中需要物料配比的地方常用“吊斗式”电子秤，如图甲所示的是“吊斗式”电子秤的结构图，其中实现称质量的关键性元件是拉力传感器。拉力传感器的内部电路如图乙所示，R1、R2、R3是定值电阻，R1＝20 kΩ，R2＝10 kΩ，R0是对拉力敏感的应变片电阻，其电阻值随拉力变化的图像如图丙所示。已知料斗重1×103 N，没装料时Uba＝0，g取10 m/s2。下列说法正确的是(　　) 返回导航 下页 上页 人教物理选择性必修第二册 返回导航 下页 上页 人教物理选择性必修第二册 A.R3的阻值为40 kΩ B．装料时，R0的阻值逐渐变大，Uba的值逐渐变小 C．应变片电阻一般是用半导体材料制成的 D．应变片电阻的作用是把力学量转换为电学量 [答案]　ACD 返回导航 下页 上页 人教物理选择性必修第二册 返回导航 下页 上页 人教物理选择性必修第二册 　1.如图甲所示，电磁继电器和热敏电阻R1等元件组成了恒温箱控制电路，R1处于恒温箱内。电源电动势E＝6 V，内阻不计，继电器线圈的电阻R0＝100 Ω。乙图为热敏电阻的R1­t图像，且已知在50～150 ℃范围内，热敏电阻的阻值随温度的变化规律是R1t＝常数，电阻R2是可变电阻。当线圈中的电流增加到20 mA时，继电器的衔铁被吸合，已知此时可变电阻R2＝125 Ω，恒温箱保持60 ℃恒温。甲图中的电源是恒温箱加热器的电源。 返回导航 下页 上页 人教物理选择性必修第二册 (1)60 ℃时，热敏电阻R1的阻值是多少？ 答案：见解析 返回导航 下页 上页 人教物理选择性必修第二册 (2)应该把恒温箱的加热器接在A、B端还是C、D端？ 答案：见解析 解析：(2)由题图可知，热敏电阻R1的阻值随温度的升高而减小，可见温度越高，电路中的电流越大，当电流达到20 mA时，继电器的衔铁被吸合，电路应当断开，所以应该把恒温箱的加热器接在A、B端。 返回导航 下页 上页 人教物理选择性必修第二册 (3)如果要使恒温箱内的温度保持在100 ℃，可变电阻R2的阻值应调为多少？ 答案：见解析 返回导航 下页 上页 人教物理选择性必修第二册 (4)欲将恒温箱的温度调高一些，应将R2的阻值调大还是调小？ 答案：见解析 解析：(4)恒温箱的温度越高，热敏电阻的阻值越小，相同电流情况下，可变电阻应越大，则欲将恒温箱的温度调高一些，应将R2的阻值调大。 返回导航 下页 上页 人教物理选择性必修第二册 二、传感器与力学相结合的解题思路 1．分析相关力学知识的内容。 2．明确传感器工作原理。 3．结合相关内容求解题目。 返回导航 下页 上页 人教物理选择性必修第二册 　(多选)某种角速度测量计的结构如 图所示，当整体系统绕轴OO′转动时，元件A 产生位移并通过滑动变阻器输出电压U，电压 传感器(传感器内阻无限大)接收相应的电压信 号。已知A的质量为m，弹簧的劲度系数为k， 自然长度为l，电源的电动势为E、内阻不计。 滑动变阻器总长也为l，电阻分布均匀，系统静止时，P在变阻器的最左端B点，当系统以角速度ω转动时，则(　　) 返回导航 下页 上页 人教物理选择性必修第二册 [答案]　BC 返回导航 下页 上页 人教物理选择性必修第二册 返回导航 下页 上页 人教物理选择性必修第二册 　2.如图所示为一种加速度仪的示意图。质量为m的振子两端连有劲度系数均为k的轻弹簧，电源的电动势为E，不计内阻，滑动变阻器的总阻值为R，有效长度为L，系统静止时滑动触头位于滑动变阻器正中间，这时电压表指针恰好在刻度盘正中间。求： 返回导航 下页 上页 人教物理选择性必修第二册 (1)系统的加速度a(以向右为正)和电压表读数U的函数关系式。 答案：见解析 返回导航 下页 上页 人教物理选择性必修第二册 (2)将电压表刻度改为加速度刻度后，其刻度是均匀的还是不均匀的？为什么？ 答案：见解析 解析：(2)均匀，因为加速度a与电压表示数U是一次函数(线性关系)。 返回导航 下页 上页 人教物理选择性必修第二册 答案：见解析 返回导航 下页 上页 人教物理选择性必修第二册 $$