发布时间 : 星期日 文章2011年高考第二轮综合专题复习：传感器和简单的逻辑电路专题复习更新完毕开始阅读574c74eb102de2bd96058885
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（1）以人为研究对象，人加速下滑过程中受重力mg和杆对人的作用力 由题图可知，人加速下滑过程中杆对人的作用力 由牛顿第二定律得mg－
=ma，则a=4
为180 N。
，
1s末人的速度达到最大，则v= a=4 m/s
（2）加速下降时位移为：=2 m
减速下降时，由动能定理得 代入数据解得
。
第二部分 实验：传感器的简单应用
知识要点梳理 实验目的
1．了解传感器的工作原理； 2．能够进行简单应用。
实验器材
热敏电阻、多用电表、温度计、水杯、铁架台、光敏电阻、光电计数器、导线若干
实验原理
传感器是能将所感受到的物理量（如力、热、光、声等等）转换成便于测量的量（一般是电学量）的一类元件。其工作过程是通过对某一物理量敏感的元件将感受到的信号按一定规律转换成便于利用的信号。如热电传感器是利用热敏电阻将热信号转换成电信号。转换后的信号经过相应的仪器进行处理，就可以达到自动控制等各种目的。
实验步骤
1．研究热敏电阻的热敏特性
（1）按图实所示连接好电路，将热敏电阻绝缘处理。
（2）把多用电表置于“欧姆挡”，并选择适当的量程测出烧杯中没有热水时热敏电阻的阻值，并记下温度计的示数。
（3）向烧杯中注入少量的冷水，使热敏电阻浸没在冷水中，记下温度，计的示数和多用电表测量的热敏电阻的阻值。
（4）将热水分几次注入烧杯中，测出不同温度下热敏电阻的阻值，并记录。
（5）根据记录数据，把测量到的温度、电阻值填入下表中，分析热敏电阻的特性。
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（6）在图中坐标系中，粗略画出热敏电阻的阻值随温度变化的图线。 （7）根据实验数据和
图线，得出结论：热敏电阻的阻值随温度的升高而减小，随温
度的降低而增大。
2．研究光敏电阻的光敏特性
（1）将光电传感器、多用电表、灯泡、滑动变阻器如图所示电路连接好，其中多用电表置于“× 100”挡； （2）先测出在室内自然光的照射下光敏电阻的阻值，并记录数据。
（3）打开电源，让小电珠发光，调节小电珠的
亮度使之逐渐变亮，观察表盘指针显示电阻阻值的情况，并记录。 （4）用手掌（或黑纸）遮光时电阻值又是多少？并记录。
（5）把记录的结果填入下表中，根据记录数据分析光敏电阻的特性。
结论：光敏电阻的阻值被光照射时发生变化，光照增强电阻变小，光照减弱电阻变大。
注意事项
1．烧杯中倒入开水后，等温度稳定后再读数。高考资源网 2．欧姆表每次换挡后都要重新调零。
3．热敏电阻、烧杯、温度计易破损，实验时务必小心。
4．温度自动报警器、光电计数器、小灯泡所需电压都很小（小于6 V)，均勿超电压使用。
典型例题透析
题型一——电路设计性问题
高中阶段所进行的自动控制电路设计，一般是用光敏电阻、热敏电阻等原件通过继电器实现自动控制。设计电路时，应注意继电器的联接，是利用常开触头还是常闭触头。控制电路与工作电路分开设计，各自形成不同的回路。
1、现有热敏电阻、电炉丝、电源、电磁继电器、滑动变阻器、开关和导线若干，如图所示，试设计一个温控电路．要求温度低于某一温度时，电炉丝自动通电供热，超过某一
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温度时；又可以自动断电，画出电路图说明工作过程。
思路点拨：热敏电阻
与滑动变阻器及电磁继电器构成低压控制电路。
解析：
（1）电路图如图所示
（2）工作过程：闭合S，当温度低于设计值时，热敏电阻阻值大，通过电磁继电器电流不能使它工作，K接通电炉丝加热。当温度达到设计值时，热敏电阻减小到某值，通过电磁继电器的电流达到工作电流，K断开，电炉丝断电，停止供热。当温度低于设计值，又重复前述过程。
总结升华：传感器一般是把被测量转换成电学量，因此往往与敏感元件构成电路，在设计电路时应充分考虑被测物理量与敏感元件的特性，把敏感元件接入电路中，在被测物理量发生变化时敏感元件随之发生变化，从而使电路中电流或电压发生变化，最后读出被测量或对下一级电路进行控制。
举一反三
【变式】如图甲所示为一测量硫化镉光敏电阻特性的实验电路，电源电压恒定。电流表内阻不计，开关闭合后，调节滑动变阻器滑片，使小灯泡发光逐渐增强，测得流过电阻的电流和光强的关系曲线如图乙所示，试根据这一特性由图中给定的器材设计一个自动光控电路。
解析：由光敏电阻的特性曲线可以看出，当入射光增强时，光敏电阻的阻值减小，流过光敏电阻的电流增大。
根据题意设计一个路灯自动控制电阻如图所示。
控制过程是：当有光照时，光电流经过放大器输出一个较大的电流，驱动电磁继
电器吸合使两上常闭触点断开，当无光照时，光电流减小，放大器输出电流减小，电磁继电器释放衔铁，使两个常闭触点闭合，控制路灯电路接通，路灯开始工作。
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题型二——结合传感器的综合试题
这类题目并不涉及传感器的技术细节，在考查知识的同时，更多考查同学们对所学知识的理解能力、对实际问题的分析和判断能力、对图象信息的提取和加工能力。同样是知识的考查，但经过命题者的匠心组合，题目的内容更加新颖、形式更加灵活，这是现今高考的热点趋势。有的同学因读不透材料、看不性图象、得不到信息而坠入云里雾中。但若设置成直接考查圆周运动、直线运动等知识的题目，又显得索然寡味。将基本知识、基本规律融入新的情境中，正是命题专家绞尽脑汁、苦心经营的结果。w。w-w*k&s%5￥u
2、如图所示的装置可以测量汽车在水平路面上做匀加速直线运动的加速度。该装置是在矩形箱子的前、后壁上各安装一个由力敏电阻组成的压力传感器。用两根相同的轻弹簧，夹着一个质量为2.0kg的滑块，滑块可无摩擦滑动，两弹簧的另一端分别压在传感器a、b上，其压力大小可直接从传感器的液晶显示屏上读出。现将装置沿运动方向固定在汽车上，传感器b在前，传感器a在后．汽车静止时，传感器a、b的示数均为10N。（取g＝10
）
（1）若传感器a的示数为14N、b的示数为6.0N，求此时汽车的加速度大小和方向。
（2）当汽车以怎样的加速度运动时，传感器a的示数为零。
思路点拨：传感器上所显示出力的大小，即弹簧对传感器的压力，据牛顿第三定律知，此即为弹簧上的弹力大小，亦即该弹簧对滑块的弹力大小。 解析：
（1）依题意：左侧弹簧对滑块向右的推力 右侧弹簧对滑块向左的推力 根据牛顿第二定律有
＝14N
滑块所受合力产生加速度
，
得：
与
相同，即向前（向右）
（2）a传感器的读数恰为零，即左侧弹簧的弹力右弹簧就缩短多少，所以右弹簧的弹力变为 滑块所受合力产生加速度， 由牛顿第二定律得
＝20N
＝0因两弹簧相同，左弹簧伸长多少，
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得：
负号表示方向向后（向左）。
总结升华：常用的一种力传感器是由金属架和应变片组成的，应变片是一种敏感元件，现在大多用半导体材料制成。
举一反三
【变式】如图所示的装置可以测量飞行器在竖直方向上做匀加速直线运动的加速度．该装置是在矩形箱子的上、下壁上各安装一个可以测力的传感器，分别连接两根劲度系数相同（可拉伸可压缩）的轻弹簧的一端，弹簧的另一端都固定在一个滑块上，滑块套在光滑竖直杆上。现将该装置固定在一飞行器上，传感器P在上，传感器Q在下。飞行器在地面静止时，传感器P、Q显示的弹力大小均为10 N。求： （1）滑块的质量。（地面处的g=10
)
（2）当飞行器竖直向上飞到离地面处，此处的重力加速度为多大？(R是地球的半径）
=20 N，此时飞行器的加速度是多大？
（3）若在此高度处传感器P显示的弹力大小为
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解析：
（1）
（2）
解之得
（3）由牛顿第二定律，得
，
所以
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