資源簡介

章末核心素養提升
一、熱敏電阻類實驗
例1 (2022·重慶卷)某興趣小組研究熱敏電阻在通以恒定電流時，其阻值隨溫度的變化關系。實驗電路如圖所示，實驗設定恒定電流為50.0 μA，主要實驗器材有：恒壓直流電源E、加熱器、測溫儀、熱敏電阻RT、可變電阻R1、電流表A、電壓表V。
INCLUDEPICTURE"AB377.TIF" INCLUDEPICTURE "E:\\2024\\課件\\同步\\2025（春）物理 選擇性必修 第二冊 魯科版\\學生word文檔\\AB377.TIF" \* MERGEFORMATINET
(1)用加熱器調節RT的溫度后，為使電流表的示數仍為50.0 μA，須調節__________(選填一種給定的實驗器材)。當RT兩端未連接電壓表時，電流表示數為50.0 μA；連接電壓表后，電流表示數顯著增大，須將原電壓表更換為內阻__________(選填“遠大于”“接近”“遠小于”)RT阻值的電壓表。
(2)測得RT兩端的電壓隨溫度的變化如圖所示，由圖可得溫度從35.0 ℃變化到40.0 ℃的過程中，RT的阻值隨溫度的平均變化率是__________kΩ·℃－1(保留2位有效數字)。
聽課筆記　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
二、光敏電阻類實驗
例2 (2024·福建泉州市期末)城市街道的路燈用光敏電阻作為傳感器控制路燈電路的開關，實現自動控制。光敏電阻的阻值隨照射光的強弱而變化，利用光敏電阻作為傳感器，借助電磁開關，可以實現路燈自動在白天關閉，在夜晚打開。為模擬自動照明控制系統，某同學利用光敏電阻的阻值隨照度變化的特性，制作了一個裝置。
INCLUDEPICTURE"ab379a.TIF" INCLUDEPICTURE "E:\\2024\\課件\\同步\\2025（春）物理 選擇性必修 第二冊 魯科版\\學生word文檔\\ab379a.TIF" \* MERGEFORMATINET
(1)該同學首先利用多用電表歐姆“×1”擋粗測該光敏電阻在某狀態下的阻值，示數如圖甲所示，則此時光敏電阻的阻值R1＝________Ω。
(2)該同學再利用該光敏電阻設計了圖乙所示的光控電路，從而實現對燈的開關控制。光敏電阻阻值與照度的關系如圖丙所示，可知當照度為0.4 lx(lx為照度的單位)時，光敏電阻的阻值為________Ω。
(3)如圖乙所示，由于彈簧的彈力作用，當勵磁線圈電流小于0.1 A時，電磁鐵將吸不住銜鐵。若要實現照度較低時，燈光保持開啟，則燈應接在________(填“AB”或“BC”)之間。已知電源電壓為3 V(內阻不計)，若要實現照度低于1.0 lx時，燈光開啟，需要將滑動變阻器R的阻值調為______Ω，安裝該電路時，光敏電阻R1應________(選填“遠離”或“靠近”)燈。
聽課筆記　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
三、創新情景類實驗
例3 (2022·廣東卷)彈性導電繩逐步成為智能控制系統中部分傳感器的敏感元件，某同學測量彈性導電繩的電阻與拉伸后繩長之間的關系，實驗過程如下：
(1)裝置安裝和電路連接
如圖(a)所示，導電繩的一端固定，另一端作為拉伸端，兩端分別用帶有金屬夾A、B的導線接入如圖(b)所示的電路中。
(2)導電繩拉伸后的長度L及其電阻Rx的測量
①將導電繩拉伸后，用刻度尺測量并記錄A、B間的距離，即為導電繩拉伸后的長度L。
②將滑動變阻器R的滑片滑到最右端。斷開開關S2，閉合開關S1，調節R，使電壓表和電流表的指針偏轉到合適位置。記錄兩表的示數U和I1。
③閉合S2，電壓表的示數____________(選填“變大”或“變小”)。調節R使電壓表的示數仍為U，記錄電流表的示數I2，則此時導電繩的電阻Rx＝____________(用I1、I2和U表示)。
④斷開S1，增大導電繩拉伸量，測量并記錄A、B間的距離，重復步驟②和③。
(3)該電壓表內阻對導電繩電阻的測量值____________(選填“有”或“無”)影響。
(4)圖(c)是根據部分實驗數據描繪的Rx－L圖線。將該導電繩兩端固定在某種機械臂上，當機械臂彎曲后，測得導電繩的電阻Rx為1.33 kΩ，則由圖線可讀出導電繩拉伸后的長度為________ cm，即為機械臂彎曲后的長度。
聽課筆記　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
章末核心素養提升
核心素養提升
例1 (1)可變電阻R1　遠大于　(2)－1.2　[(1)由題知恒壓直流電源E的電動勢不變，而用加熱器調節RT的溫度后，導致整個回路的總電阻改變。要確保電流表的示數仍為50.0 μA，則需控制整個回路的總電阻不變，故需要調節的器材是可變電阻R1；連接電壓表后，電流表示數顯著增大，則說明電壓表與RT并聯后R總減小，則根據并聯電阻的關系有R總＝＝，則要保證R總不變須將原電壓表更換為內阻遠大于RT阻值的電壓表。
(2)由題圖可得溫度為35.0 ℃時電壓表的電壓為1.6 V，且實驗設定恒定電流為50.0 μA，則根據歐姆定律可知此時熱敏電阻RT1＝ 32 kΩ；溫度為40.0 ℃時電壓表的電壓為1.3 V，且實驗設定恒定電流為50.0 μA，則根據歐姆定律可知此時熱敏電阻RT2＝26 kΩ，則溫度從35.0 ℃變化到40.0 ℃的過程中，RT的阻值隨溫度的平均變化率是k＝＝－1.2 kΩ·℃－1，負號表示隨著溫度升高RT的阻值減小。]
例2 (1)19.0　(2)40　(3)AB　10　遠離　[(1)多用電表歐姆擋讀數的最小分度值為1，估讀到最小分度值的下一位，故讀數為19.0 Ω。
(2)根據題圖丙可知，照度為0.4 lx時，光敏電阻的阻值約為40 Ω。
(3)當照度減小時，光敏電阻阻值變大，勵磁線圈中電流減小，電磁鐵放開銜鐵，照明電路接通，故應將照明電路連接到AB端；根據題圖丙，照度為1.0 lx時，光敏電阻阻值為20 Ω，若此時回路電流剛好為0.1 A，根據E＝I(R＋R1)得R＝10 Ω；安裝該電路時，為保證照明電路工作時，開啟的燈不影響光敏電阻的阻值變化，應將光敏電阻遠離燈。]
例3 (2)變小　　(3)無　(4)51.80　[(2)閉合S2后，并聯部分的電阻減小，根據閉合電路歐姆定律，電壓表的示數變小。
導電繩兩端的電壓為U，流過導電繩的電流為I2－I1，導電繩的電阻Rx＝。
(3)在閉合S2之前，電流表I1的示數包括定值電阻的電流和電壓表分得的電流，閉合S2之后，加在電壓表兩端的電壓保持不變，因此流過電壓表和定值電阻的總電流仍為I1，故流過導電繩的電流是I2－I1，與電壓表內阻無關，電壓表內阻對測量沒有影響。
(4)由題圖(c)可知，導電繩拉伸后的長度為51.80 cm。](共19張PPT)
章末核心素養提升
第5章 傳感器及其應用
目 錄
CONTENTS
知識網絡構建
01
核心素養提升
02
知識網絡構建
1
核心素養提升
2
一、熱敏電阻類實驗
例1 (2022·重慶卷)某興趣小組研究熱敏電阻在通以恒定電流時，其阻值隨溫度的變化關系。實驗電路如圖所示，實驗設定恒定電流為50.0 μA，主要實驗器材有：恒壓直流電源E、加熱器、測溫儀、熱敏電阻RT、可變電阻R1、電流表A、電壓表V。
(1)用加熱器調節RT的溫度后，為使電流表的示數仍為50.0 μA，須調節__________(選填一種給定的實驗器材)。當RT兩端未連接電壓表時，電流表示數為50.0 μA；連接電壓表后，電流表示數顯著增大，須將原電壓表更換為內阻__________(選填“遠大于”“接近”“遠小于”)RT阻值的電壓表。
(2)測得RT兩端的電壓隨溫度的變化如圖所示，由圖可得溫度從35.0 ℃變化到40.0 ℃的過程中，RT的阻值隨溫度的平均變化率是__________kΩ·℃－1(保留2位有效數字)。
二、光敏電阻類實驗
例2 (2024·福建泉州市期末)城市街道的路燈用光敏電阻作為傳感器控制路燈電路的開關，實現自動控制。光敏電阻的阻值隨照射光的強弱而變化，利用光敏電阻作為傳感器，借助電磁開關，可以實現路燈自動在白天關閉，在夜晚打開。為模擬自動照明控制系統，某同學利用光敏電阻的阻值隨照度變化的特性，制作了一個裝置。
(1)該同學首先利用多用電表歐姆“×1”擋粗測該光敏電阻在某狀態下的阻值，示數如圖甲所示，則此時光敏電阻的阻值R1＝________Ω。
(2)該同學再利用該光敏電阻設計了圖乙所示的光控電路，從而實現對燈的開關控制。光敏電阻阻值與照度的關系如圖丙所示，可知當照度為0.4 lx(lx為照度的單位)時，光敏電阻的阻值為________Ω。
(3)如圖乙所示，由于彈簧的彈力作用，當勵磁線圈電流小于0.1 A時，電磁鐵將吸不住銜鐵。若要實現照度較低時，燈光保持開啟，則燈應接在________(填“AB”或“BC”)之間。已知電源電壓為3 V(內阻不計)，若要實現照度低于1.0 lx時，燈光開啟，需要將滑動變阻器R的阻值調為________Ω，安裝該電路時，光敏電阻R1應________(選填“遠離”或“靠近”)燈。
解析　(1)多用電表歐姆擋讀數的最小分度值為1，估讀到最小分度值的下一位，故讀數為19.0 Ω。
(2)根據題圖丙可知，照度為0.4 lx時，光敏電阻的阻值約為40 Ω。
(3)當照度減小時，光敏電阻阻值變大，勵磁線圈中電流減小，電磁鐵放開銜鐵，照明電路接通，故應將照明電路連接到AB端；根據題圖丙，照度為1.0 lx時，光敏電阻阻值為20 Ω，若此時回路電流剛好為0.1 A，根據E＝I(R＋R1)得R＝10 Ω；安裝該電路時，為保證照明電路工作時，開啟的燈不影響光敏電阻的阻值變化，應將光敏電阻遠離燈。
答案　(1)19.0　(2)40　(3)AB　10　遠離
三、創新情景類實驗
例3 (2022·廣東卷)彈性導電繩逐步成為智能控制系統中部分傳感器的敏感元件，某同學測量彈性導電繩的電阻與拉伸后繩長之間的關系，實驗過程如下：
(1)裝置安裝和電路連接
如圖(a)所示，導電繩的一端固定，另一端作為拉伸端，兩端分別用帶有金屬夾A、B的導線接入如圖(b)所示的電路中。
(2)導電繩拉伸后的長度L及其電阻Rx的測量
①將導電繩拉伸后，用刻度尺測量并記錄A、B間的距離，即為導電繩拉伸后的長度L。
②將滑動變阻器R的滑片滑到最右端。斷開開關S2，閉合開關S1，調節R，使電壓表和電流表的指針偏轉到合適位置。記錄兩表的示數U和I1。
③閉合S2，電壓表的示數____________(選填“變大”或“變小”)。調節R使電壓表的示數仍為U，記錄電流表的示數I2，則此時導電繩的電阻Rx＝____________(用I1、I2和U表示)。
④斷開S1，增大導電繩拉伸量，測量并記錄A、B間的距離，重復步驟②和③。
(3)該電壓表內阻對導電繩電阻的測量值____________(選填“有”或“無”)影響。
(4)圖(c)是根據部分實驗數據描繪的Rx－L圖線。將該導電繩兩端固定在某種機械臂上，當機械臂彎曲后，測得導電繩的電阻Rx為1.33 kΩ，則由圖線可讀出導電繩拉伸后的長度為________ cm，即為機械臂彎曲后的長度。
解析　(2)閉合S2后，并聯部分的電阻減小，根據閉合電路歐姆定律，電壓表的示數變小。
(3)在閉合S2之前，電流表I1的示數包括定值電阻的電流和電壓表分得的電流，閉合S2之后，加在電壓表兩端的電壓保持不變，因此流過電壓表和定值電阻的總電流仍為I1，故流過導電繩的電流是I2－I1，與電壓表內阻無關，電壓表內阻對測量沒有影響。
(4)由題圖(c)可知，導電繩拉伸后的長度為51.80 cm。

展開更多......

收起↑