實驗十三利用傳感器制作簡單的自動控制裝置1.C[解析]干簧管是利用磁場來控制電路的通斷,故A正確,與題意不符;機(jī)器人遇到障礙物會繞開,說明機(jī)器人的“眼睛”看到了障礙物,利用了光傳感器,故B正確,與題意不符;紅外測溫儀是感知人體發(fā)射的紅外線來測量人體溫度的,故C錯誤,與題意相符;電容式位移傳感器能把物體的位移這個力學(xué)量轉(zhuǎn)化成電容這個電學(xué)量,故D正確,與題意不符.2.C31.8[解析]溫度要控制在20~28℃范圍,說明熱敏電阻的阻值范圍是4500~6000Ω,A電路中無論選擇哪個定值電阻,熱敏電阻兩端電壓都等于電源電動勢,控制開關(guān)一直開啟,加熱系統(tǒng)一直在加熱,A錯誤;熱敏電阻Rt和定值電阻R應(yīng)采用串聯(lián)式電路,選擇B電路時,當(dāng)要開始加熱時,控制開關(guān)兩端電壓等于2V,隨著溫度升高,Rt的阻值減小,定值電阻兩端的電壓會變大,即控制開關(guān)兩端電壓始終大于2V,加熱系統(tǒng)一直加熱,無法達(dá)到控制室溫的目的,B錯誤;選擇C電路時,當(dāng)要開始加熱時,控制開關(guān)兩端電壓為2V,隨著溫度升高,Rt的阻值減小,定值電阻兩端的電壓會增加,Rt兩端的電壓會減小,即控制電路兩端電壓會減小到2V以下,當(dāng)溫度達(dá)到28℃時控制開關(guān)兩端電壓低于某一設(shè)定值而關(guān)閉加熱系統(tǒng),所以選擇C電路能夠?qū)崿F(xiàn)自動控溫的目的.根據(jù)分壓電路關(guān)系,20℃時開始加熱,有Rt1∶R=U∶(E-U),解得定值電阻R=3kΩ.當(dāng)達(dá)到28℃時,熱敏電阻兩端電壓為U'=Rt2Rt2+RE=45004500+3000×3V=1.8V,即1、2兩端的電壓小于1.83.(1)如圖所示(2)①b②1.63(1.61~1.65均可)較大(3)②逆時針U1=U2(或RG1=RG2)[解析](1)由題圖甲可知,V1測RG1兩端電壓,V2測RG2兩端電壓,滑動變阻器采用分壓式接法,由題圖乙可知,此時V2已并聯(lián)在RG2兩端,V1未并聯(lián)在電路中,故應(yīng)將V1的“3”接線柱連到滑動變阻器右上接線柱處,滑動變阻器分壓式接入電路中.(2)①從安全性角度考慮,一開始應(yīng)將題圖甲中R的滑片置于b端,使兩個電壓表的示數(shù)均為零.②由題圖丙知電壓表的分度值為0.1V,根據(jù)讀數(shù)原則需估讀到0.1V的下一位,讀數(shù)為1.63V.由串聯(lián)電路中電流相等,電阻之比等于電壓之比,可知電壓較大時對應(yīng)的電阻較大.由題圖甲知,V1測RG1兩端電壓,V2測RG2兩端電壓,且U1>U2,則RG1>RG2,由①可知RG1表面的光照強度比RG2表面的小,說明表面光照強度較小的光敏電阻的阻值較大.(3)②U1<U2,說明RG1電阻小,對應(yīng)光照強度大,而RG2電阻大,對應(yīng)光照強度小,因此光是從左上方斜向右下方照射,所以應(yīng)逆時針轉(zhuǎn)動電池板,使光線和太陽能電池板垂直,直至U1=U2時停止轉(zhuǎn)動,此時RG1=RG2,兩板對應(yīng)光照強度相同,電池板正對手電筒發(fā)出的光.4.(1)串聯(lián)12(2)30(3)如圖所示(4)更換兩根勁度系數(shù)更大的彈簧或換質(zhì)量更小的滑塊[解析](1)要擴(kuò)大電壓表的量程,需要串聯(lián)一個電阻,根據(jù)U'=URV(RV+R),解得R=12(2)當(dāng)滑動片處于AB中點時,加速度為零,當(dāng)滑動片位于端點A或B時,加速度最大,根據(jù)牛頓第二定律得2k·L2=ma,解得a=30m/s2(3)設(shè)滑塊位移為x,根據(jù)牛頓第二定律得2k·x=ma,根據(jù)串聯(lián)電路分壓規(guī)律可知U=L2+xLE,聯(lián)立得a=2kLEmU-kLm=(4)滑塊所受到的合力最大值由彈簧決定,形變量范圍一定時,勁度系數(shù)越大,加速度的測量范圍越大;最大合力一定的情況下,根據(jù)牛頓第二定律可知,可以減小滑塊的質(zhì)量從而增大加速度的測量范圍.5.(1)4(2)3如圖所示(3)kne[解析](1)根據(jù)左手定則可知,電子受到的洛倫茲力向4測腳方向,電子帶負(fù)電,故4測腳電勢低.(2)第3次實驗數(shù)據(jù)UHIH值與其他各次相差較大,所以根據(jù)作圖規(guī)則需要舍棄第3次實驗數(shù)據(jù)對應(yīng)的點,在圖乙中畫出UH-I(3)霍爾元件中電子受到的洛倫茲力大小等于電場力,有evB=eE,電流微觀表達(dá)式為IH=nev,霍爾元件的電壓UH=Ea,解得UH=BaIHne,所以有k=Bane,6.(1)CF(2)如圖所示(3)1300-1×10-2p(4)2001.1×105[解析](1)根據(jù)題意可知,電源電動勢為6V,電壓表讀數(shù)時指針在表盤中間三分之一更準(zhǔn)確,而且串聯(lián)定值電阻可以擴(kuò)大量程,故電壓表選C.串聯(lián)定值電阻,相當(dāng)于擴(kuò)大電壓表量程,擴(kuò)大到0~6V即可,電壓表V1的量程為0~3V,內(nèi)阻為4kΩ,根據(jù)串聯(lián)分壓原理,故需串聯(lián)一個阻值為4kΩ的定值電阻,故定值電阻應(yīng)選R1,故選F.(3)根據(jù)圖像,假設(shè)Rx=R0-kp,代入數(shù)據(jù)可得Rx=1300-1×10