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实验--传感器的简单应用作业题
作业题目难度分为3档：三星☆☆☆（基础题目）
四星☆☆☆☆（中等题目）
五星☆☆☆☆☆（较难题目）
本套作业题目1-7题为四星。
1.一些材料的电阻随温度的升高而变化。如图甲是由某金属材料制成的电阻R随
摄氏温度 t 变化的图象，若用该电阻与电池(电动势E＝1.5V，内阻不计)、电流
表(量程为 5 mA，内阻不计)、电阻箱 R′串联起来，连接成如图乙所示的电路，
用该电阻做测温探头，把电流表的电流刻度改为相应的温度刻度，就得到了一个
简单的“金属电阻温度计”。 ☆☆☆☆
(1)电流刻度较大处对应的温度刻度________；(选填“较大”或“较小”)
(2)若电阻箱阻值R′＝150Ω，当电流为5mA时对应的温度数值为________℃。
答案解析：(1)由题图甲可知，温度升高，电阻阻值增大，电路中电流减小，因
此电流刻度较大处对应的温度刻度较小。
(2)电流为5mA时，电路总电阻为 300Ω，电阻箱阻值R′＝150 Ω，则R＝150Ω，
由题图甲得对应的温度为50 ℃。
2.利用负温度系数热敏电阻制作的热传感器，一般体积很小，可以用来测量很小
范围内的温度变化，反应快，而且精确度高。 ☆☆☆☆
(1)如果将负温度系数热敏电阻与电源、电流表和其他元件串联成一个电路，其
他因素不变，只要热敏电阻所处区域的温度降低，电路中电流将变________(填
“大”或“小”)。(2)上述电路中，我们将电流表中的电流刻度换成相应的温度刻度，就能直接显
示出热敏电阻附近的温度。如果刻度盘正中的温度为 20 ℃(如图甲所示)，则
25 ℃的刻度应在20 ℃的刻度的________(填“左”或“右”)侧。
(3)为了将热敏电阻放置在某蔬菜大棚内检测大棚内温度变化，请用图乙中的器
材(可增加元器件)设计一个电路。
答案解析：(1)因为负温度系数热敏电阻温度降低时，电阻增大。故电路中电流
会减小。
(2)由(1)的分析知，温度越高，电流越大，25 ℃的刻度应对应较大电流，故在20 ℃
的刻度的右侧。
(3)如图所示。
3.(多选)如图所示为光敏电阻自动计数器的示意图，图中虚线表示激光，圆柱体
表示随传送带运动的货物，其中 R 为光敏电阻，R 为定值电阻，此光电计数器
1 2
的基本工作原理是( ) ☆☆☆☆
A.当光照射R 时，信号处理系统获得高电压
1
B.当光照射R 时，信号处理系统获得低电压
1C.信号处理系统每获一次低电压就计数一次
D.信号处理系统每获一次高电压就计数一次
答案解析：激光是照在光敏电阻R 上，信号处理系统与 R 并联，其电压就是R
1 1 1
上的电压，当货物挡光时 R 阻值大，电压高，货物挡光一次，就计数(货物的个
1
数)一次，故B、D正确。
4.(多选)利用光敏电阻制作的光传感器，记录了传送带上工件的输送情况，如图
甲所示为某工厂成品包装车间的光传感记录器，光传感器B 能接收到发光元件A
发出的光，每当工件挡住 A 发出的光时，光传感器就输出一个电信号，并在屏
幕上显示出电信号与时间的关系，如图乙所示。若传送带始终匀速运动，每两个
工件间的距离为0.2m，则下列说法正确的是( ) ☆☆☆☆
A.传送带运动的速度是0.1m/s
B.传送带运动的速度是0.2m/s
C.该传送带每小时输送3600个工件
D.该传送带每小时输送7200个工件
答案解析：从乙图可以知道：每间隔1秒的时间光传感器就输出一个电信号，而
在这一段时间内传送带运动了两个工件之间的距离，所以传送带运动的速度是v
0.2
＝ m/s＝0.2m/s。故 A错误，B正确；传送带每小时传送的距离为 x＝vt＝0.2×3
1
x
600m，工件个数为n＝ ＝3600个，C 正确，D错误。
L
答案 BC5.利用传感器可以探测、感受外界的信号、物理条件等。图甲所示为某同学用传
感器做实验得到的小灯泡的 U－I关系图线。 ☆☆☆☆
(1)实验室提供的器材有：电流传感器、电压传感器、滑动变阻器A(阻值范围0～
10Ω)、滑动变阻器 B(阻值范围 0～100Ω)、电动势为6V 的电源(不计内阻)、小
灯泡、电键、导线若干。该同学做实验时，滑动变阻器选用的是________(选填“A”
或“B”)；请在图乙的方框中画出该实验的电路图。
(2)如果将该小灯泡接入丙图所示的电路中，已知电流传感器的示数为 0.3A，电
源电动势为3V。则此时小灯泡的电功率为________W，电源的内阻为_______Ω。
答案解析：(1)A 实验电路图如图所示
(2)0.69(0.66～0.72均可) 2.33(2.00～2.67均可)
6.如图所示，图甲为热敏电阻的 R－t 图象，图乙为用此热敏电阻 R 和继电器组
成的一个简单恒温箱温控电路，继电器的电阻为 100Ω。当线圈的电流大于或等
于20mA时，继电器的衔铁被吸合。为继电器线圈供电的电池的电动势E＝9.0V，
内阻不计。图中的“电源”是恒温箱加热器的电源。 ☆☆☆☆(1)应该把恒温箱内的加热器接在________(填“A、B”或“C、D端”)。
(2)如果要使恒温箱内的温度保持在 50 ℃，可变电阻 R′的阻值应调节为
________Ω。
答案解析：(1)恒温箱内的加热器应接在 A、B 端。当线圈中的电流较小时，继电
器的衔铁在上方，恒温箱的加热器处于工作状态，恒温箱内温度升高。随着恒温
箱内温度升高，热敏电阻 R 的阻值变小，则线圈中的电流变大，当线圈的电流
大于或等于 20 mA 时，继电器的衔铁被吸到下方来，则恒温箱加热器与电源断
开，加热器停止工作，恒温箱内温度降低。随着恒温箱内温度降低，热敏电阻R
的阻值变大，则线圈中的电流变小，当线圈的电流小于 20 mA 时，继电器的衔
铁又被释放到上方，则恒温箱加热器又开始工作，这样就可以使恒温箱内保持在
某一温度。
(2)要使恒温箱内的温度保持在 50 ℃，即50 ℃时线圈内的电流为 20mA。由闭
E
合电路欧姆定律 I＝ ，r 为继电器的电阻。由题图可知，50 ℃时热敏电
r＋R＋R′
E
阻的阻值为90Ω，所以R′＝ －(r＋R)＝260Ω。
I
7.如图为某一热敏电阻(电阻值随温度的改变而改变，且对温度很敏感)的I－U关
系曲线图。 ☆☆☆☆(1)为了通过测量得到如图所示 I－U关系的完整曲线，在图甲和乙两个电路中应
选择的是图________；简要说明理由：___________________________
_________________________________________________________________。
(电源电动势为9V，内阻不计，滑动变阻器的阻值为0～100Ω)
(2)在如图所示电路中，电源电压恒为 9V，电流表读数为 70 mA，定值电阻 R
1
＝250Ω。由热敏电阻的I－U关系曲线可知，热敏电阻两端的电压为________V；
电阻R 的阻值为________Ω。
2
答案解析：(1)应选择图甲，因为图甲电路电压可从 0V 调到所需电压，电压调
节范围大。
(2)由题图知R 与热敏电阻串联后与 R 并联接在9V 电源上，总电流I＝70mA，
2 1
R ＝250 Ω。设通过热敏电阻的电流为 I ，通过R 的电流为I ，则I＝I ＋I ，故
1 2 1 1 1 2
9
I ＝I－I ＝(70－ ×103)mA＝34 mA。由图象查得34 mA对应的电压为 5.0V，
2 1
250
4.0V
R 两端电压U ＝9V－5.0V＝4.0V，所以R ＝ ＝117.6 Ω。
2 2 2 34×10－3A
答案：(1)甲 因为甲电路电压可从0V调到所需电压，电压调节范围大
(2)5.0 117.6
