如图为检测某传感器的电路图,传感器上标有“3V、0.9W”字样(传感器可看作一个纯电阻),滑动变阻器R0上标有“10Ω、1A”的字样,电流表的量程为0.6A,电

如图为检测某传感器的电路图,传感器上标有“3V、0.9W”字样(传感器可看作一个纯电阻),滑动变阻器R0上标有“10Ω、1A”的字样,电流表的量程为0.6A,电

题型:不详难度:来源:
如图为检测某传感器的电路图,传感器上标有“3V、0.9W”字样(传感器可看作一个纯电阻),滑动变阻器R0上标有“10Ω、1A”的字样,电流表的量程为0.6A,电压表的量程为3V.
(1)根据传感器上的标注,计算该传感器的电阻和额定电流.
(2)若电路各元件均完好,检测时,为了确保电路各部分的安全,在a、b之间所加的电源电压的最大值是多少?
(3)根据技术资料可知,如果传感器的电阻变化超过1Ω,则该传感器就失去了作用.实际检测时,将一个恒定电压加在图中a、b之间(该电压小于上述所求电压的最大值),闭合开关S,通过调节R0来改变电路中的电流和R0两端的电压.检测记录如下:
 
电压表示数U/V
电流表示数I/A
第一次
1.48
0.16
第二次
0.91
0.22
不计检测电路对传感器电阻的影响,通过计算分析,你认为这个传感器是否仍可使用?此时a、b所加的电压是多少?
答案
(1)10Ω  0.3A (2)6V  (3)
解析
(1)传感器的电阻为:R=U2/P=(3V)2/0.9W=10Ω(1分)
传感器的额定电流为:I=P/U=0.9W/3V=0.3A(1分)
(2)要求电路各部分安全,则要求电路的最大电流:I=I=0.3A(1分)
此时电源电压最大值:Um=U+U0
U为传感器的额定电压,U0为R0调至最大值
时,两端的电压,即,   (1分)
电源电压最大值:   (1分)
(3)设实际检测时,加在ab间的电压为U,传感器的实际电阻为
根据第一次实验记录数据有:=0.16A×+1.48V ①   (1分)
根据第二次实验记录数据有:=0.22A×+0.91V ②   (1分)
由①、②两式解得:

传感器的电阻变化为:
所以,此传感器仍可使用 
举一反三
(选修模块3-4)(15分)


(1)下列说法中正确的是          
A.全息照相技术利用了光的干涉原理
B.超声仪器使用超声波而不用普通声波,是因为超声波更容易发生衍射
C.电磁振荡的过程是电场能和磁场能交替转化的过程
D.狭义相对性原理认为,在任何参考系中物理规律都是相同的
(2)如图为光纤电流传感器示意图,它用来测量高压线路中的电流.激光器发出的光经过左侧偏振元件后变成线偏振光,该偏振光受到输电线中磁场作用,其偏振方向发生旋转,通过右侧偏振元件可测得最终偏振方向,由此得出高压线路中电流大小.图中左侧偏振元件是起偏器,出射光的偏振方向与其透振方向        ,右侧偏振元件称为        .
(3)如图是单摆振动时摆球位移随时间变化的图象(取重力加速度g2 m/s2).
①求单摆的摆长l
②估算单摆振动时偏离竖直方向的最大角度(单位用弧度表示).
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当光照射到光敏电阻上时,光敏电阻的阻值       (填“变大”、“不变”或“变小”)。半导体热敏电阻是利用半导体材料的电阻率随        变化而改变的特性制成的。
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由门电路构成的一简单路灯控制电路如图所示,其中R’为光敏电阻,光照时电阻很小,R为变阻器,L为灯泡。其工作情况是:当光敏电阻受到光照时,灯L不亮,不受光照时,灯L亮。虚框内该逻辑电路是     门电路。若路灯系统发生了故障,无论有无光照灯L都亮,经检查发现光敏电阻工作正常,则发生该故障的原因是              
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(18分)
现代技术中,传感器是指这样一类元件:它能够将诸如力、温度、光、声、化学成分等大量电学量按照一定规律转换为电学量。如图所示的装置就是一种测压强的传感器。图中AB为大小、形状完全相同的金属板,它们构成一个电容器,其中A权被固定,两金属板的正对面积为S。金属板是空气的介电常数为,静电力常量为kCD是两根完全一样的轻质弹簧,它们的劲度系数为两弹簧一端固定,另一端与金属板B上的绝缘杆相连。传感器未工作时,弹簧处于自然长度,两金属板间的距离为
(1)现将两金属板与直流电源相连对电容器进行充电,充至电容器两极间电压为U后与电源断开。由于两金属板带电导致的两板间距的变化忽略不计,求电容器所带电荷量;
(2)若仅已知现对极板B的右侧施加一均匀向左的待测压强P,甲同学说:可以通过测量施加压强前后两极板间的电压U0对压强进行测量;乙同学说:可以通过测量施加压强前后电容器的带电量对压强进行测量。
a.你选择上述哪种方法,指出这种方法中开关所处的状态,并简要说明理由。
b.根据你选择的方法,通过推导写出压强的表达式。
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(6分)某同学利用光电门传感器设计了一个研究小物体自由下落时机械能是否守恒的实验,实验装置如图所示,图中AB两位置分别固定了两个光电门传感器.实验时测得小物体上宽度为d的挡光片通过A的挡光时间为t1,通过B的挡光时间为t2.为了证明小物体通过AB时的机械能相等,还需要进行一些实验测量和列式证明.

(1)(单选)选出下列必要的实验测量步骤
A.用天平测出运动小物体的质量m
B.测出AB两传感器之间的竖直距离h
C.测出小物体释放时离桌面的高度H
D.用秒表测出运动小物体通过AB两传感器的时间△t
(2)若该同学用dt的比值来反映小物体经过AB光电门时的速度,并设想如果能满足________________________关系式,即能证明在自由落体过程中小物体的机械能是守恒的.
(3)该同学的实验设计可能会引起明显误差的地方是(请写出一种):
____________________________________________________________________________.
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