《【 知识题型大通关】2023届新高考物理（人教版2019）一轮总复习》第十三章 3传感器（解析版）

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「温度传感器」........................................................................................1
「光电传感器」........................................................................................6
「力学传感器」........................................................................................9
「温度传感器」
1.某小组利用图 a所示的电路，研究硅二极管在恒定电流条件下的正向电压 U与温度 t的关
系，图中 和 为理想电压表；R为滑动变阻器，R0为定值电阻(阻值 100 Ω)；S为开关，
E为电源。实验中二极管置于控温炉内，控温炉内的温度 t由温度计(图中未画出)测出。图
b是该小组在恒定电流为 50.0 μA 时得到的某硅二极管 Ut 关系曲线。回答下列问题：
（1）实验中，为保证流过二极管的电流为 50.0 μA，应调节滑动变阻器 R，使电压表 的
示数为 U1＝________ mV；根据图 b可知，当控温炉内的温度 t升高时，硅二极管正向电阻
________(填“变大”或“变小”)，电压表 示数________(填“增大”或“减小”)，此时
应将 R的滑片向________(填“A”或“B”)端移动，以使 示数仍为 U1。
（2）由图 b可以看出 U与t成线性关系。硅二极管可以作为测温传感器，该硅二极管的测
温灵敏度为＝________×10－3 V/℃(保留 2位有效数字)。
【答案】（1）5.00，变小，增大，B；（2）2.8
【解析】
（1） 、 是理想电压表，则 R0与硅二极管串联，电流相等，R0两端电压 U1＝IR0＝
50.0×10－6×100 V＝5.00×10－3 V＝5.00 mV。
由Ut 图象知，当控温炉内温度 t升高时，U变小，又 I＝50.0 μA 不变，故硅二极管正向电
阻变小；当控温炉内温度升高时，硅二极管电阻变小，反过来影响电路中电流，由闭合电
路欧姆定律知，电路中电流增大， 示数增大；要保持 示数不变，需增大滑动变阻器的
阻值，即将滑片向 B端移动。
（2）由 Ut 图象的斜率可知：＝ V/℃＝2.8×10－3 V/℃。
2.现要组装一个由热敏电阻控制的报警系统，要求当热敏电阻的温度达到或超过 60 ℃时，
系统报警。提供的器材有：热敏电阻，报警器(内阻很小，流过的电流超过 Ic时就会报警)，
电阻箱(最大阻值为 999.9 Ω)，直流电源(输出电压为 U，内阻不计)，滑动变阻器 R1(最大阻
值为 1000 Ω)，滑动变阻器 R2(最大阻值为 2000 Ω)，单刀双掷开关一个，导线若干。
在室温下对系统进行调节。已知 U约为 18 V，Ic约为 10 mA；流过报警器的电流超过 20
mA 时，报警器可能损坏；该热敏电阻的阻值随温度升高而减小，在 60 ℃时阻值为 650.0
Ω。
（1）完成待调节的报警系统原理电路图的连线。
（2）电路中应选用滑动变阻器________(填“R1”或“R2”)。
（3）按照下列步骤调节此报警系统：
①电路接通前，需将电阻箱调到一固定的阻值，根据实验要求，这一阻值为________Ω；
滑动变阻器的滑片应置于________(填“a”或“b”)端附近，不能置于另一端的原因是______
______________________________________________。
②将开关向________(填“c”或“d”)端闭合，缓慢移动滑动变阻器的滑片，直至_________
_______________。
（4）保持滑动变阻器滑片的位置不变，将开关向另一端闭合，报警系统即可正常使用。
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