精品解析：13.4 传感器 实验：利用传感器制作简单的自动控制装置（练）-2024届高考物理一轮复习

第十三章 交变电流 电磁波 传感器 第4讲　传感器 实验：利用传感器制作简单的自动控制装置 课时作业 1. 纯电动汽车是一种采用蓄电池作为唯一动力源汽车，电池的安全性主要体现在对其温度的控制上，当某组电池温度过高时，立即启动制冷系统进行降温，图甲是小明设计的模拟控温装置示意图，电磁继电器与热敏电阻Rt、滑动变阻器RP串联接在电压为6V的电源两端。当电磁铁线圈（电阻不计）中的电流I大于或等于25mA时，衔铁被吸合，热敏电阻置于温度监测区域，其阻值Rt，与温度t的关系如图乙所示，滑动变阻器的最大阻值为200Ω。 （1）图甲中应将b端与___________端相连； （2）当开关S闭合时，电磁铁上端___________极； （3）若设置电池温度为时启动制冷系统，则滑动变阻器阻值应为___________Ω； （4）该电路可设置启动制冷系统的最高温度是___________。 2. 如图所示的电路中，当半导体材料做成的热敏电阻浸泡到热水中时，电流表示数增大，则说明 A. 热敏电阻在温度越高时，电阻越大 B. 热敏电阻在温度越高时，电阻越小 C. 半导体材料温度升高时，导电性能变差 D. 半导体材料温度升高时，导电性能变好 3. 如图所示是霍尔元件示意图，一块通电的铜板放在磁场中，板面垂直于磁场，板内通有如图方向的电流，a、b是铜板上、下边缘的两点，则（　　） A. 电势φb>φa B. 电势φa>φb C. 电流增大时，|φa－φb|增大 D. 其他条件不变，将铜板改为NaCl水溶液时，电势结果仍然一样 4. 如图是利用太阳能给LED路灯供电的自动控制电路的示意图。R是光敏电阻，R0是保护定值电阻，日光充足时，电磁继电器把衔铁吸下，GH接入电路，太阳能电池板给蓄电池充电，光线不足时，衔铁被弹簧拉起，与EF接入电路，蓄电池给LED路灯供电，路灯亮起，下列关于该电路分析正确的是（　　） A. 该光敏电阻阻值随光照强度增大而增大 B. 增加电源电动势可以增加路灯照明时间 C. 增大保护电阻R0阻值可延长每天路灯照明时间 D. 并联更多的LED路灯可延长每天路灯照明时间 （2023·四川遂宁市模拟） 5. 高速路入口都安装有称量汽车重量的地磅。如图甲所示是某工厂生产的小型地磅结构图和电路图，其中R是压敏电阻，质量的秤台平放在压敏电阻上，被称汽车停放在秤台上。已知电路中电源电动势为26V、内电阻，电流表量程为0.3A、内阻，滑动变阻器的总电阻为500。如图乙是压敏电阻的阻值R随压力F变化曲线。某设计人员对电流表上刻度重新赋值，使之能够从表盘上直接读出秤台上汽车的质量，他先后进行了以下操作。m/s2。 （1）断开开关S，撤去秤台上的汽车，把万用表的旋钮旋到欧姆“×10挡”，通过正确调零后，用红、黑表笔接在压敏电阻两端，万用表的表针指到如图丙所示，则压敏电阻R此时的电阻值为________Ω。 （2）闭合开关S，设计人员通过调节滑动变阻器，使电流表读数为0.10A，并在此处标注为0kg，则此时滑动变阻器接入电路的电阻值为________Ω；2500kg处应标注在________A处。 （3）设计人员按上述操作逐个刻度赋值后，经长时间使用，发现电池的电动势略有减小、内电阻有所增大。他重新调节滑动变阻器，使秤台空载时电流表读数仍为0.10A，然后再去测量汽车的重量。您认为现在的测量相比汽车真实重量________（偏大；偏小；不变） （2023·上海市模拟） 6. 力传感器是高中物理实验中常见的一种传感器，它通过敏感元件把待测力这一物理量转化为相应的电信号来进行测量。 （1）如图（a）所示，、、、为四个完全相同的应变片，弹性梁在外力的作用下产生形变时，应变片随之被拉伸或压缩，拉伸时电阻值变大，压缩时电阻值变小。现将、两个应变片粘贴在弹性梁的上表面，、两个应变片粘贴在弹性梁的下表面。当弹性梁右端受力向下弯曲时，、的电阻值______，、的电阻值________（均选填“变大”“变小”或“不变”）。 采用如图（b）所示的测量电路，已知电源电动势为，内阻不计。每片应变片的初始电阻为。当弹性梁右端受到外力作用，四个应变片的电阻变化量的绝对值均为，则、两端的电压__________。 （2）如图（c）所示为半导体薄膜压力传感器电阻值随压力变化的图线。读图可知，压力为时该图像的斜率为__________，压力为时该图像的斜率为__________。要使传感器对力的变化测量较为灵敏，应选择在区间__________附近（选填“”或“”）。 7. 传感器可以感受光强、温度、力、磁感应强度等非电学量，并把它们转换为与之有确定对应关系电学量输出。 （1）热敏电阻常用于温度控制或过热保护装置中，在图甲中，热敏电阻的阻值随温度变化对应的图线是_______