课后限时作业44 实验：传感器的简单应用
时间：45分钟
1.酒精测试仪用于对机动车驾驶人员是否酒后驾车及其他严禁酒后作业人员的现场检测，它利用的是一种二氧化锡半导体型酒精气体传感器．酒精气体传感器的电阻随酒精气体浓度的变化而变化，在如图所示的电路中，不同的酒精气体浓度对应着传感器的不同电阻，这样，显示仪表的指针就与酒精气体浓度有了对应关系．如果二氧化锡半导体型酒精气体传感器电阻r′的倒数与酒精气体的浓度c成正比，那么，电压表示数U与酒精气体浓度c之间的对应关系正确的是( D )
A．U越大，表示c越小，c与U成反比
B．U越大，表示c越小，但c与U不成反比
C．U越大，表示c越大，c与U成正比
D．U越大，表示c越大，但c与U不成正比
解析：酒精气体传感器和定值电阻串联在电路中，电压表测R0两端的电压．根据酒精气体传感器的电阻的倒数与酒精气体的浓度成正比，得：＝kc(k是比例系数)，根据欧姆定律得：＝，整理得：U＝，由数学知识知，U越大，c越大，但两者不成正比，故D项正确．
2．电流传感器可以像电流表一样测量电流，它的优点是反应非常快，可以捕捉到瞬间的电流变化，还可以与计算机相连，能在很短的时间内画出电流随时间的变化图象．
按图甲连接电路，提供8 V直流电源，先使开关S与1相连，电源向电容器充电，这个过程可在瞬间完成，然后把开关S掷向2，电容器通过电阻R放电，传感器将电流信息传入计算机，屏上显示出电流随时间变化的It曲线，如图乙．
(1)图乙中画出的竖直狭长矩形(图乙最左端)，它面积的物理意义是在0.1_s内电容器的放电量．
(2)估算电容器在全部放电过程中释放的电荷量是5.6×10－3 C.
(3)根据以上数据估算，电容器的电容是7.0×10－4 F.
解析：(1)根据图象的含义，因Q＝It，所以竖直狭长矩形的面积表示为在0.1 s内电容器的放电量．
(2)根据横轴与纵轴的数据可知，一个格子的电量为0.08×10－3 C，由大于半格算一个，小于半格舍去，因此图象所包含的格子个数为70，所以释放的电荷量是0.08×10－3 C×70＝5.6×10－3 C.
(3)根据电容器的电容C＝可知，C＝ F＝7.0×10－4 F.
3．电控调光玻璃能根据光照强度自动调节玻璃的透明度，将光敏电阻Rx和定值电阻R0接在9 V的电源上，光敏电阻阻值随光强变化关系如表所示：
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光强E/cd
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1
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2
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3
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4
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5
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电阻值/Ω
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18
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9
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6
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3.6
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[“光强”表示光强弱程度的物理量，符号为E，单位坎德拉(cd)]
(1)当光照强度为4坎德拉(cd)时光敏电阻Rx的大小为4.5Ω.
(2)其原理是光照增强，光敏电阻Rx阻值变小，施加于玻璃两端的电压降低，玻璃透明度下降，反之则玻璃透明度上升．若电源电压不变，R0是定值电阻，则下列电路图中符合要求的是C(填序号)．
