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位移传感器的应用——加速度计.加速度计是测定物体加速度的仪器,它是导弹、飞机、潜...

位移传感器的应用——加速度计.加速度计是测定物体加速度的仪器,它是导弹、飞机、潜艇或宇宙飞船等制导系统的信息源.如图为应变式加速度计的示意图,当系统加速时,加速度计中的元件A也处于加速状态,元件A由两弹簧连接并架在光滑支架上,支架与待测系统固定在一起,元件A的下端可在滑动变阻器R上自由滑动,当系统加速运动时,元件A发生位移并转换为电信号输出.

已知元件A的质量为m,两侧弹簧的劲度系数为k,电源电动势为E,内阻不计,滑动变阻器的总电阻为R,有效长度为l,静态时输出电压为U0,试推导加速度a与输出电压U的关系式.

 

方向向左为正 【解析】设静态时滑动变阻器的滑片距左端为x,传感器的输出电压为U0=·x=x ① 系统向左加速时滑片右移Δx,则元件A的动力学方程为2kΔx=ma ② 传感器的输出电压为 U=· (x+Δx) ③ 由①②③式得a= 若U>U0,系统的加速度水平向左;若U<U0,系统的加速度水平向右。  
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考点分析:
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电热毯、电饭锅是人们常用的电热式家用电器,它们一般具有加热和保温功能,其工作原理大致相同.如图为某种电热式电器的简化电路图,主要元件有电阻丝R1、R2和自动开关S.

(1)开关S闭合和断开时,用电器分别处于什么状态?

(2)电源电压U=220 V,加热时用电器功率为400 W,保温时用电器功率为40 W,求R1R2的值.

 

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(1)热敏电阻常用于温度控制或过热保护装置中.图为某种热敏电阻和金属热电阻的阻值R随温度t变化的示意图.由图可知,这种热敏电阻在温度上升时导电能力________(选填增强减弱”);相对金属热电阻而言,热敏电阻对温度变化的响应更______(选填敏感不敏感”).

(2)利用传感器可以探测、感受外界的信号、物理条件等.图甲所示为某同学用传感器做实验得到的小灯泡的U­I关系图线.

①实验室提供的器材有:电流传感器、电压传感器、滑动变阻器A(阻值范围0~10 Ω)、滑动变阻器B(阻值范围0~100 Ω)、电动势为6 V的电源(不计内阻)、小灯泡、电键、导线若干.该同学做实验时,滑动变阻器选用的是________(选填“A”“B”);请在图乙的方框中画出该实验的电路图.

②将该小灯泡接入如丙图所示的电路中,已知电流传感器的示数为0.3 A,电源电动势为3 V.则此时小灯泡的电功率为________ W,电源的内阻为______Ω.

 

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如图所示是用电流传感器(相当于电流表,其电阻可以忽略不计)研究自感现象的实验电路,图中两个电阻阻值均为R,L是一个自感系数足够大的电感线圈,其直流电阻值也为R,图中是某同学画出的在t0时刻开关S切换前后,通过传感器的电流随时间变化的图像.关于这些图像,下列说法正确的是(  )

A. 甲图是开关S由断开变为闭合,通过传感器1的电流随时间变化的情况

B. 乙图是开关S由断开变为闭合,通过传感器1的电流随时间变化的情况

C. 丙图是开关S由闭合变为断开,通过传感器2的电流随时间变化的情况

D. 丁图是开关S由闭合变为断开,通过传感器2的电流随时间变化的情况

 

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数码相机和数码摄像机在人们生活中的应用越来越普及.在数码摄像器材中,使用了一种新型的敏感元件,叫电荷耦合器(CCD),下列关于CCD的说法正确的是(  )

A. 它能将光信号转换成模拟电信号

B. 它能将模拟电信号转换为数字电信号

C. 它是一种硅半导体芯片,上面布有数百万个光敏元件

D. 它是一种硅半导体芯片,上面布有数百万个热敏元件

 

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如图所示为光敏电阻自动计数器的示意图,其中R1为光敏电阻,R2为定值电阻.此光电计数器的基本工作原理是(  )

A. 当有光照射R1时,信号处理系统获得高电压

B. 当有光照射R1时,信号处理系统获得低电压

C. 信号处理系统每获得一次低电压就计数一次

D. 以上说法都不对

 

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