新课标人教版32选修三63传感器的应用同步试题3

第六章传感器一、单选题1.如下图所示为一种温度自动报警器的原理图,在水银温度计的顶端封入一段金属丝,以下说法正确的是( )A．温度升高至74 ℃时,L1亮灯报警B．温度升高至74 ℃时,L2亮灯报警C．温度升高至78 ℃时,L1亮灯报警D．温度升高至78 ℃时,L2亮灯报警2.如图所示,有电流流过长方形金属块,磁场的方向垂直于前后表面,由于发生霍尔效应,下列说法中正确的是( )A．金属块上表面a电势高B．金属块下表面b电势高C．金属块前表面c电势高D．金属块后表面d电势高3.下列关于传感器的说法正确的是( )A．话筒是一种常用的传感器,其作用是将电信号转换为声音信号B．在天黑楼道里出现声音时,楼道里的灯才亮,说明它的控制电路中只有声音传感器C．光敏电阻能够把光照强弱变化转换为电阻大小变化D．电子秤中所使用的测力装置是温度传感器4.如图所示是观察电阻值随温度变化情况的示意图．现在把杯中的水由冷水变为热水,关于欧姆表的读数变化情况正确的是( )A．如果R为金属热电阻,读数变大,且变化非常明显B．如果R为金属热电阻,读数变小,且变化不明显C．如果R为热敏电阻(用半导体材料制作),读数变化非常明显D．如果R为热敏电阻(用半导体材料制作),读数变化不明显5.利用传感器和计算机可以研究快速变化的力的大小．实验时,把图甲中的小球举高到绳子的悬点O处,然后让小球自由下落．用这种方法获得的弹性绳的拉力随时间的变化图线如图乙所示．根据图线所提供的信息,以下判断正确的是( )A．t2时刻小球所处位置是运动中最高点B．t1～t2期间小球速度先增大后减小C．t3时刻小球动能最小D．t2与t5时刻小球速度大小不同6.在家用电热灭蚊器中,电热部分主要元件是PTC元件,PTC元件是由钛酸钡等半导体材料制成的电阻器,其电阻率ρ随温度T的变化关系如图所示,由于这种特性,PTC元件具有发热、保温双重功能．以下对电热灭蚊器的判断正确的是( )①通电后,其电功率先增大后减小②通电后,其电功率先减小后增大③当其产生的热量与散失的热量相等时,温度保持在T1不变④当其产生的热量与散发的热量相等时,温度保持在T1和T2之间的某一值不变A．①③B．②③C．②④D．①④7.电子打火机的点火原理是压电效应,压电片在受压时会在两侧形成电压且电压大小与压力近似成正比．现有一利用压电效应制造的电梯加速度传感器,如图所示．压电片安装在电梯地板下,电压表与压电片构成闭合回路用来测量压电片两侧形成的电压,若发现电压表示数增大,下列说法正确的是( )A．电梯一定加速上升B．电梯一定减速下降C．电梯加速度一定向上D．电梯加速度一定向下8.以下家用电器中利用了温度传感器的是( )A．防盗报警器B．自动门C．电子秤D．电饭煲9.许多楼道照明灯具有这样的功能：天黑时,出现声音它就开启；而在白天,即使有声音它也没有反应,它的控制电路中可能接入的传感器是( )①温度传感器；②光传感器；③声音传感器；④热传感器A．①②B．②③C．③④D．②④10.霍尔元件能转换哪个物理量( )A．把温度这个热学量转换成电阻这个电学量B．把磁感应强度这个磁学量转换成电压这个电学量C．把力这个力学量转换成电压这个电学量D．把光照强弱这个光学量转换成电阻这个电学量二、多选题11.(多选)如图所示,用光敏电阻LDR和灯泡制成的一种简易水污染指示器,下列说法中正确的是( )A．严重污染时,LDR是高电阻B．轻度污染时,LDR是高电阻C．无论污染程度如何,LDR的电阻不变,阻值大小由材料本身因素决定D．该仪器的使用会因为白天和晚上受到影响12.(多选)美国科学家Willard S．Boyle与George E．Smith因电荷耦合器件(CCD)的重要发明荣获2009年度诺贝尔物理学奖．CCD是将光学量转变成电学量的传感器．下列器件可作为传感器的有( )A．发光二极管B．热敏电阻C．霍尔元件D．干电池13.(多选)为锻炼身体,小明利用所学物理知识设计了一个电子拉力计,如图所示是原理图．轻质弹簧右端和金属滑片P固定在一起(弹簧的电阻不计,P与R1间的摩擦不计),弹簧劲度系数为100 N/cm.定值电阻R0＝5 Ω,ab是一根长为5 cm的均匀电阻丝,阻值R1＝25 Ω,电源输出电压恒为U ＝3 V,理想电流表的量程为0～0.6 A,当拉环不受力时,滑片P处于a端．下列关于这个电路的说法正确的是(不计电源内阻)( )A．小明在电路中连入R0的目的是保护电路B．当拉环不受力时,闭合开关后电流表的读数为0.1 AC．当拉力为400 N时,电流表指针指在0.3 A处D．当拉力为400 N时,电流表指针指在0.5 A处三、实验题14.如图所示,一热敏电阻R T放在控温容器M内；A为毫安表,量程6 mA,内阻为数十欧姆；E为直流电源,电动势约为3 V,内阻很小；R为电阻箱,最大阻值为999.9 Ω,S为开关．已知R T在95 ℃时的阻值为150 Ω,在20 ℃时的阻值约为550 Ω.现要求在降温过程中测量在20～95 ℃之间的多个温度下R T的阻值．(1)在图中画出连线,完成实验原理电路图．(2)完成下列实验步骤中的填空：a．依照实验原理电路图连线．b．调节控温容器M内的温度,使得R T的温度为95 ℃.c．将电阻箱调到适当的阻值,以保证仪器安全．d．闭合开关．调节电阻箱,记录电流表的示数I0,并记录________．e．将R T的温度降为T1(20 ℃＜T1＜95 ℃)；调节电阻箱,使得电流表的读数________,记录________．f．温度为T1时热敏电阻的电阻值R T1＝________.g．逐步降低T1的数值,直到20 ℃；在每一温度下重复步骤e、f.15.现有器材：直流恒流电源(在正常工作状态下输出的电流恒定)、电压表、待测热敏电阻、保温容器、温度计、开关和导线等．(1)若用上述器材测量热敏电阻的阻值随温度变化的特性,请你在实物图上连线．(2)实验的主要步骤：①正确连接电路,在保温容器中注入适量冷水,接通电源,调节并记录电源输出的电流值；②在保温容器中添加少量热水,待温度稳定后,闭合开关,________,________,断开开关．③实验小组算得该热敏电阻在不同温度下的阻值,并据此绘得R－t关系图线．请根据图中的图线写出该热敏电阻的R－t关系式：R＝________＋________t(Ω)保留3位有效数字．四、计算题16.在航天事业中要用角速度计测得航天器的自转角速度ω,结构如图所示,当系统绕轴OO′转动时元件A在光滑杆上发生滑动,并输出电信号成为航天器的制导信号源,已知A质量为m,弹簧的劲度系数为k,原长为l0,电源电动势为E,内阻不计,滑动变阻器总长为l,电阻分布均匀,系统静止时滑动变阻器触头P在中点,与固定接头Q正对,当系统以角速度ω转动时,求：(1)弹簧形变量x与ω的关系式；(2)电压表示数U与角速度ω的关系式．17.如图所示是一种悬球式加速度仪,它可以用来测定沿水平轨道运动的列车的加速度．金属球的质量为m,它系在金属丝的下端,金属丝的上端悬挂在O点,AB是一根长为L的均匀电阻丝,其阻值为R,金属丝与电阻丝接触良好,摩擦不计,电阻丝的中心C焊接一根导线,从O点也引出一根导线,两线之间接入一个电压表(金属丝和导线电阻不计)．图中虚线OC与AB垂直,且OC＝h,电阻丝AB接在电压为U的直流稳压电源上,整个装置固定在列车中使AB与车前进的方向保持水平．列车静止时金属丝呈竖直状态,当列车加速或减速前进时,金属丝将偏离竖直方向,从电压表的读数变化可以测出加速度的大小．(1)当列车向右做匀加速直线运动时,试推导出加速度a与电压表读数U′的关系式(a用U′、U、L、h及重力加速度g等表示)；(2)用推导出的a与U′的关系式说明表盘上a的刻度是否均匀？(3)C点设置在电阻丝AB中点的原因是什么？对电压表的选择应有什么特殊要求？18.如图所示为一种加速度仪的示意图．质量为m的振子两端连有劲度系数均为k的轻弹簧,电源的电动势为E,不计内阻,滑动变阻器的总阻值为R,有效长度为L,系统静止时滑动触头位于滑动变阻器正中,这时电压表指针恰好在刻度盘正中．求：(1)系统的加速度a(以向右为正)和电压表读数U的函数关系式．(2)将电压表刻度改为加速度刻度后,其刻度是均匀的还是不均匀的？为什么？(3)若电压表指针指在满刻度的3/4位置,此时系统的加速度大小和方向如何？五、填空题19.目前有些居民区内楼道灯的控制,使用的是一种延时开关．该延时开关的简化原理图如图所示．图中D是红色光发光二极管(只要有很小的电流通过就能使其发出红色亮光),R为限流电阻,K 为按钮式开关,虚线框内S表示延时开关电路,当按下K接通电路瞬间,延时开关触发,相当于S闭合．这时释放K后,延时开关S约在1 min后断开,电灯熄灭．根据上述信息和原理图,我们可推断：按钮开关K按下前,发光二极管是________(填“发光的”或“熄灭的”),按钮开关K按下再释放后,电灯L发光持续时间约________ min.这一过程中发光二极管是________．限流电阻R的阻值和灯丝电阻R L相比,应满足R________R L的条件．20.按如图所示接好电路,合上S1,S2,发现小灯泡不亮,原因是________________；用电吹风对热敏电阻吹一会儿热风,会发现小灯泡________________,原因是________________；停止吹风,会发现小灯泡________________,原因是____________________________；把热敏电阻放入冷水中会发现小灯泡________________,原因是____________________________．21.如图甲所示,某同学设计了一种“闯红灯违规证据模拟记录器”,它可以通过拍摄照片来记录机动车辆闯红灯时的情景．它的工作原理是：当光控开关接收到某种颜色光时,开关自动闭合,且当压敏电阻受到车的压力,它的阻值变化引起电流变化达到一定值时,继电器的衔铁就被吸下,工作电路中的电控照相机就工作,拍摄违规车辆．光控开关未受到该种光照射就自动断开,衔铁不被吸引,工作电路中的指示灯发光．(1)要记录车辆违规闯红灯的情景,光控开关应在接收到________光(填“红”“绿”或“黄”)时自动闭合．(2)已知控制电路的电源电动势为 6 V,内阻为 1 Ω,继电器电阻为R0＝9 Ω,当控制电路中电流大于0.06 A时,衔铁会被吸引,如图乙所示,则只有质量超过________ kg的车辆违规时才会被记录．(g取10 N/kg)22.电饭煲的工作原理如图所示,可分为两部分,即控制部分：由S2、R1和黄灯组成．工作(加热)部分：由发热电阻R3、R2和红灯组成,S1是一个磁铁限温开关,手动闭合,当此开关的温度达到居里点(103 ℃)时,自动断开,且不能自动复位(闭合),S2是一个双金属片自动开关,当温度达到70～80 ℃时,自动断开,低于70 ℃时,自动闭合,红灯、黄灯是指示灯,通过的电流必须较小,所以R1、R2起________作用,R3是发热电阻,由于煮饭前温度低于70 ℃,所以S2是________(填“断开的”或“闭合的”)．接通电源并按下S1后,黄灯灭而红灯亮,R3发热,当温度达到70～80 ℃时,S2断开,当温度达到103 ℃时饭熟,S1断开,当温度降到70 ℃以下时,S2闭合,电饭煲处于保温状态,由以上描述可知R2________R3(填“＜”“＝”或“＞”),若用电饭煲烧水时,直到水被烧干S1才会断开,试解释此现象．23.如图所示,由电源、小灯泡、电阻丝、开关组成的电路中,当闭合开关S后,小灯泡正常发光,若用酒精灯加热电阻丝时,发现小灯泡亮度变化是________,发生这一现象的主要原因是________．A．小灯泡的电阻发生了变化B．小灯泡灯丝的电阻率随温度发生了变化C．电阻丝的电阻率随温度发生了变化D．电源的电压随温度发生了变化答案解析1.【答案】D【解析】2.【答案】B【解析】当电流在导体中流动时,自由电子定向移动的方向向左,受到向上的洛伦兹力作用,向金属块上表面聚集,于是金属块的上、下表面分别带上了负电荷与正电荷,从而形成了电势差,且下表面电势高,选项B正确．3.【答案】C【解析】A项,话筒是一种常用的传感器,其作用是将声音信号转换为电信号；B项,天黑楼道里出现声音时,楼道里的灯才亮,说明它的控制电路中有光传感器和声音传感器；C项,光敏电阻随光照强弱变化,其阻值会发生变化,即它够把光照强弱变化转换为电阻大小变化；D项,电子秤中所使用的测力装置是压力传感器；故选C.4.【答案】C【解析】若为金属热电阻、温度升高后,电阻变大,读数变化不明显,A、B错误．若为热敏电阻,读数将明显变化,C对,D错．5.【答案】B【解析】小球下落的轨迹展开图如图所示,B处为绳子原长处,C处为小球重力与绳上拉力相等处,D 处为小球下落的最低点,在F－t图中,0～t1小球在OB间下落,t1～t2小球在BD间下落,t2～t3小球由D回到B处,t3～t4小球在BO间上升,而后下落至B点．由F－t图知,小球在t2时刻下落到最大距离,然后最大距离在逐渐减小,由以上分析知,小球的最大速度出现在C点,对应于t1～t2之间,A 错,B对；小球动能最小出现在t2时刻或t3～t4间某时刻,C错误；t2和t5分别对应小球先后两次下落过程中经过最低点的时刻,速度大小都为零,D错误．正确选项为B.6.【答案】D【解析】在温度由零升到T1的过程中,电阻器的电阻率ρ随温度的升高而减小,其电阻R随之减小,由于加在灭蚊器上的电压U保持不变,灭蚊器的热功率P随之增大,当T＝T1时,P＝P1达到最大,在温度由T1升高到T2的过程中,ρ增大,R增大,P减小．而温度越高,其与外界环境的温度差也就越大,高于环境温度的电热灭蚊器的散热功率P′也就越大,因此在这之间的某温度T3会有P＝PT3＝P′,即电热功率等于散热功率时,达到保温,当T<T3时,P>P′,温度自动升高到T3；当T>T3时,P<P′,温度自动降低到T3,实现自动保湿,正确选项为D.7.【答案】C【解析】电压表示数增大说明人对地板的压力变大,对人受力分析知地板对人的支持力大于人所受重力,即人的加速度一定向上,所以电梯可能向上加速,也可能向下减速．8.【答案】D【解析】9.【答案】B【解析】10.【答案】B【解析】选B,霍尔元件是将磁感应强度转换成电压的．11.【答案】AD【解析】严重污染时,透过污水照到LDR上的光线较少,LDR电阻较大,A对,B错；LDR由半导体材料制成,受光照影响电阻会发生变化,C错；白天和晚上自然光强弱不同,或多或少会影响LDR的电阻,D对．12.【答案】BC【解析】13.【答案】ABC【解析】若电路无电阻R0,且金属滑片P在b端时,回路短路损坏电源,R0的存在使电路不出现短路,因此A正确．当拉环不受力时,滑片P在a端,由欧姆定律得,I＝＝0.1 A,故B正确．拉力为400 N时,由F＝kΔx,则Δx＝4 cm,对应的电阻为RaP＝20 Ω,R1接入电路的电阻RPb＝5 Ω,由闭合电路欧姆定律得,I′＝＝0.3 A,故D错,C正确．14.【答案】(1)如图所示(2)d.电阻箱的读数R0 e．仍为I0电阻箱的读数R1 f．R0－R1＋150 Ω【解析】(1)电阻箱的最大阻值与热敏电阻的最大阻值相差不大,因此电阻箱应与热敏电阻串联．(2)本实验原理是当电路的两种状态的电流相等时,外电路的总电阻相等．95 ℃和T1时对应的电路的总电阻相等,有150 Ω＋R0＝R T1＋R1,即R T1＝R0－R1＋150 Ω.15.【答案】(1)如图(2)②读取温度计示数读取电压表示数(3)100 0.400【解析】(1)连接实物图时导线不能交叉,电压表应并联在电阻两端,电流由电压表的正接线柱流入电压表．(2)因本实验是探究热敏电阻的阻值随温度变化的特性,所以实验需测出热敏电阻的阻值及相应的温度,热敏电阻的阻值用R＝间接测量,故需记录的数据是温度计示数和电压表的示数．(3)设热敏电阻R＝R0＋kt,由图线斜率知k＝0.400.温度为10 ℃时,热敏电阻R＝104 Ω,则R0＝R－kt＝104 Ω－0.400×10 Ω＝100 Ω,所以R＝100＋0.400t(Ω)．16.【答案】(1)x＝(2)U＝【解析】(1)由圆周运动规律知kx＝mω2R＝mω2(l0＋x)即kx－mω2x＝mω2l0所以x＝(2)由串联电路的规律知U＝E＝.17.【答案】(1)设列车加速度为a时,小球偏离竖直方向θ角,此时小球受力情况如图所示,根据牛顿第二定律得mg tanθ＝ma.①因为tanθ＝,②由①②两式得a＝g③又设列车加速度为a时,电压表读数为U′＝＝,④由④式得DC＝,⑤将⑤式代入③式得a＝⑥(2)由⑥式可知,g、L、U、h均为常数,则列车加速度a与电压表读数U′成正比,可将电压表中刻度一一对应地改成加速度a的数值,因而可知表盘上加速度a的刻度与电压表的刻度一样,是均匀的．(3)原因是列车可能加速运动也可能减速运动(加速度方向随之变化)；所选择的电压表中间刻度应为零【解析】18.【答案】(1)a＝(E－2U)(2)均匀,因为加速度a与电压表示数U是一次函数(线性)关系(3)方向向左【解析】(1)当振子向左偏离中间位置x距离时,由牛顿第二定律得2kx＝ma①电压表的示数为U＝E②由以上两式解得a＝(E－2U)．③(2)均匀,因为加速度a与电压表示数U是一次函数(线性)关系．(3)当滑动触头滑到最右端时,电压表最大示数U m＝E,电压表指针指在满刻度的位置时,U＝E代入③式解得a＝－,负号表示方向向左．19.【答案】发光的 1 熄灭的≫【解析】开关K按下前,S为断开,有电流经过发光二极管,故发光二极管是发光的．当按下开关K 后,延时开关S闭合,二极管和R被短路,二极管不发光,由于延时开关S约1 min后断开,故电灯L 能持续发光1 min,由于R为限流电阻,且二极管只要有很小的电流通过就能发光,故应满足R≫R L.20.【答案】由于热敏电阻在常温时阻值较大,左侧电路电流较小,电磁铁磁性较弱吸不住衔铁发光当用电吹风对热敏电阻加热使其阻值变小,左侧电路中电流增大,电磁铁吸住衔铁,使右侧电路接通,小灯泡亮了发光热敏电阻温度仍然较高熄灭当把热敏电阻放入冷水后,热敏电阻温度降低很快,阻值变大,左侧电路中电流减小,电磁铁将衔铁放开,故小灯泡熄灭【解析】21.【答案】(1)红(2)400【解析】当车辆闯红灯或车辆压在压敏电阻超载时,光控开关闭合,继电器的衔铁就被吸下,电控照相机自动拍照,根据闭合电路欧姆定律I＝,当电流为0.06 A时,外电阻R＝90 Ω,从题图乙中找出对应的压力为4×103N,故质量为400 kg.22.【答案】限流闭合的>【解析】R1、R2起的作用是限流,防止指示灯(氖泡)因电流过大而烧毁,S2是自动控制温度开关,当温度低于70℃时自动闭合,当温度达到70～80 ℃时又自动断开,使电饭煲处于保温状态,由于R3的功率较大,因此R2＞R3.由于开关S1必须当温度达到103 ℃时才自动断开,而水的沸点只有100 ℃,因此用电饭煲烧水时,直到水被烧干后S1才会断开．23.【答案】变暗 C【解析】电阻丝的电阻率随温度的升高而增大,电阻也增大,电路中电流减小,根据P＝I2R知,小灯泡的实际功率减小,所以变暗．。

第6章《传感器》测试题一、单选题（每小题只有一个正确答案）1．下列关于传感器的说法正确的是（）A．话筒是一种常用的传感器，其作用是将电信号转换为声音信号B．在天黑楼道里出现声音时，楼道里的灯才亮，说明它的控制电路中只有声音传感器C．光敏电阻能够把光照强弱变化转换为电阻大小变化D．电子秤中所使用的测力装置是温度传感器2．火灾报警器使用的是( )A．光传感器 B．温度传感器 C．湿度传感器 D．气体传感器3．如图1是一种应用传感器监测轨道车运行的实验装置．在轨道某处设置监测点，当车头到达传感器瞬间和车尾离开传感器瞬间，信号发生器各发出一个脉冲信号，由记录仪记录．完成下题．假如轨道车长度为22cm，记录仪记录的信号如图2所示，则轨道车经过该监测点的速度为（）A．0.20cm/s B．2.0cm/s C．22cm/s D．220cm/s4．对于常见的可燃气体浓度的检测，现在一般用催化燃烧检测器．它的原理如下：传感器的核心为一惠斯通电桥，其中一桥臂上有催化剂，当与可燃气体接触时，可燃气体在有催化剂的电桥上燃烧，该桥臂的电阻发生明显变化，其余桥臂的电阻不变化，从而引起整个电路的输出发生变化，而该变化与可燃气体的浓度成比例，从而实现对可燃气体的检测．由此可推断有催化剂的桥臂上的电阻材料为( )A．铜 B．合金 C．半导体 D．绝缘体5．在地震救援中，救援队员用多种生命探测仪搜寻废墟下幸存者的具有生命迹象的信息．有一种生命探测仪与自动门、电视机遥控器应用的是同一种类型的传感器，这种生命探测仪应用的传感器是（）A．温度传感器 B．声音传感器 C．红外线传感器 D．压力传感器6．如图所示，R T为负温度系数的热敏电阻，R为定值电阻，若往R T上擦些酒精，在环境温度不变的情况下，关于电压表示数的变化情况，下列说法中正确的是( )A．变大 B．变小 C．先变大后变小再不变 D．先变小后变大再不变7．下列说法中不正确的是（）A．摄像机实际上是一种将光信号转变为电信号的装置B．电视机实际上是一种将电信号转变为光信号的装置C．电视机接收的画面是连续的D．摄像机在1s内要送出25张画面8．图甲是在温度为10℃左右的环境中工作的某自动恒温箱原理简图，箱内的电阻R1="20" kΩ,R2 ="10" kΩ,R3="40" kΩ,R t为热敏电阻，它的电阻随温度变化的图线如图乙所示．当a、b端电压U ab ≤ 0时，电压鉴别器会令开关S接通，恒温箱内的电热丝发热，使箱内温度升高；当a、b端电压U ab>0时，电压鉴别器会令开关S断开，停止加热，则恒温箱内的温度可保持在（）A．10℃ B．20℃ C．35℃ D．45℃9．半导体指纹传感器是在一块半导体基板上阵列了10万个金属颗粒，传感器阵列的每一点是一个金属电极，充当电容器的一极，其外面是绝缘的表面，手指贴在其上与其构成了电容器的另一极。

第六章《传感器》单元测试题一、单选题(每小题只有一个正确答案)1.下列说法中不正确的是()A．话筒是一种常用的声传感器，其作用是将电信号转换为声信号B．电熨斗能够自动控制温度的原因是它装有双金属片C．电子秤所使用的测力装置是力传感器D．热敏电阻能够把温度这个热学量转换为电阻这个电学量2.如下图所示为一种温度自动报警器的原理图，在水银温度计的顶端封入一段金属丝，以下说法正确的是()A．温度升高至74 ℃时，L1亮灯报警B．温度升高至74 ℃时，L2亮灯报警C．温度升高至78 ℃时，L1亮灯报警D．温度升高至78 ℃时，L2亮灯报警3.R1为定值电阻，R2为滑动变阻器，2个电阻采用如图方式接在电动势为E、内阻为r的电源上，利用电压传感器和电流传感器研究R2上的电压与电流变化关系．当自上向下滑动R2上的滑片时，通过数据采集器将电压与电流信号输入计算机后，在屏幕上得到的U－I图象应为图中的()A．B．C．D．4.如图所示，R T为负温度系数的热敏电阻，R为定值电阻，若往R T上擦些酒精，在环境温度不变的情况下，关于电压表示数的变化情况，下列说法中正确的是()A．变大B．变小C．先变大后变小再不变D．先变小后变大再不变5.如图所示，两块水平放置的金属板距离为d，用导线、电键K与一个n匝的线圈连接，线圈置于方向竖直向上的变化磁场B中．两板间放一台小压力传感器，压力传感器上表面静止放置一个质量为m、电荷量为＋q的小球．K断开时传感器上有示数，K闭合时传感器上恰好无示数．则线圈中的磁场B的变化情况和磁通量变化率分别是()A．正在增加，＝B．正在减弱，＝C．正在减弱，＝D．正在增加，＝6.如图所示．两块水平放置的金属板距离为d，用导线、开关S与一个n匝的线圈连接，线圈置于方向竖直向上的变化磁场B中．两板间放一台小压力传感器，压力传感器上表面静止放置一个质量为m、电量为＋q的小球．S断开时传感器上有示数，S闭合时传感器上恰好无示数．则线圈中的磁场B的变化情况和磁通量变化率分别是()A．正在增加，＝B．正在减弱，＝C．正在减弱，＝D．正在增加，＝7.关于传感器，下列说法正确的是()A．金属材料不可以制成传感器B．话筒是一种常用的声传感器，其作用是将声信号转换为电信号C．传感器都是通过感知电压的变化来传递信号的D．所有传感器的材料都是由半导体材料做成的8.如图所示是一位同学设计的防盗门报警器的简化电路示意图．门打开时，红外光敏电阻R3受到红外线照射，电阻减小；门关闭时会遮蔽红外线源(红外线源没有画出)．经实际试验，灯的亮、灭情况的确能反映门的开、关状态．门打开时两灯的发光情况及R2两端电压UR2与门关闭时相比()A．红灯亮，UR2变大B．绿灯亮，UR2变大C．绿灯亮，UR2变小D．红灯亮，UR2变小9.某种角速度计，其结构如图所示．当整个装置绕轴OO′转动时，元件A相对于转轴发生位移并通过滑动变阻器输出电压，电压传感器(传感器内阻无限大)接收相应的电压信号．已知A的质量为m，弹簧的劲度系数为k、自然长度为l，电源的电动势为E、内阻不计．滑动变阻器总长也为l，电阻分布均匀，装置静止时滑片P在变阻器的最左端B端，当系统以角速度ω转动时，则()A．电路中电流随角速度的增大而增大B．电路中电流随角速度的增大而减小C．弹簧的伸长量为x＝D．输出电压U与ω的函数式为U＝10.某仪器内部电路如图所示，其中M是一个质量较大的金属块，左右两端分别与金属丝制作的弹簧相连，并套在光滑水平细杆上，a、b、c三块金属片间隙很小(b固定在金属块上)，当金属块处于平衡状态时，两根弹簧均处于原长状态，若将该仪器固定在一辆汽车上，下列说法中正确的是()A．当汽车加速前进时，甲灯亮B．当汽车加速前进时，乙灯亮C．当汽车刹车时，乙灯亮D．当汽车刹车时，甲、乙两灯均不亮11.有一电学元件，温度升高时电阻却大幅度减小，则这种元件可能是()A．金属导体B．绝缘体C．半导体D．超导体12.用遥控器调换电视机频道的过程，实际上就是传感器把光信号转化为电信号的过程．下列属于这类传感器的是 ()A．红外报警装置B．走廊照明灯的声控开关C．自动洗衣机中的压力传感装置D．电饭煲中控制加热和保温的温控器13.下面哪一项不是现代传感器的应用()A．当你走近自动门时，门会自动打开B．电梯的两门靠拢接触到人体时，门会自动打开而不会夹伤人C．电饭煲能自动加热和保温而不会把饭烧焦D．将自己的银行卡插进自动取款机里可以取钱，而不必麻烦银行工作人员14.如图所示，截面为矩形的金属导体，放在磁场中，当导体中通有电流时，导体的上、下表面的电势关系为()A．UM>UNB．UM＝UNC．UM<UND．无法判断15.下列说法正确的是()A．传感器将感受到的非电学量转换为电学量，或转换为电路的通断B．传感器将感受到的电学量转换为非电学量C．传感器只能将感受到的非电学量转换为电路的通断D．以上说法都不对二、多选题(每小题至少有两个正确答案)16.(多选)如图所示为电阻R随温度T变化的图线，下列说法中正确的是()A．图线1是热敏电阻的图线，它是用金属材料制成的B．图线2是热敏电阻的图线，它是用半导体材料制成的C．图线1的材料化学稳定性好、测温范围大、灵敏度高D．图线2的材料化学稳定性差、测温范围小、灵敏度高17.(多选)下列说法正确的有()A．通常的传感器可以直接用来进行自动控制B．传感器可以用来采集信息C．传感器可以将感受到的一些信号转换为电学量D．传感器可以将所有感受到的信号转换为电学量18.(多选)关于发光二极管，下列说法正确的是()A．发光二极管能发光，不具有单向导电性B．发光二极管能直接把电能转化为光能C．发光二极管只要在两端加有正向电压，就可以发光D．发光二极管只有加正向电压时，才有可能发光19.(多选)下面的技术涉及到传感器应用的有()A．宾馆的自动门B．工厂、电站的静电除尘C．家用电饭煲的跳闸和保温D．声控开关20.(多选)霍尔式位移传感器的测量原理如图所示，有一个沿z轴方向均匀变化的匀强磁场，磁感应强度B＝B0＋kz(B0、k均为常数)．将霍尔元件固定在物体上，保持通过霍尔元件的电流I不变(方向如图所示)，当物体沿z轴正方向平移时，由于位置不同，霍尔元件在y轴方向的上、下表面的电势差U也不同．则()A．磁感应强度B越大，上、下表面的电势差U越大B．k越大，传感器灵敏度()越高C．若图中霍尔元件是电子导电，则下板电势高D．电流越大，上、下表面的电势差U越小三、实验题21.青岛奥运会帆船赛场采用风力发电给蓄电池充电，为路灯提供电能．用光敏电阻作为传感器控制路灯电路的开关，实现自动控制．光敏电阻的阻值随照射光的强弱而变化，作为简化模型，可以近似认为，照射光较强(如白天)时电阻几乎为0；照射光较弱(如黑天)时电阻接近于无穷大．利用光敏电阻作为传感器，借助电磁开关，可以实现路灯自动在白天关闭，黑天打开．电磁开关的内部结构如图所示.1、2两接线柱之间是励磁线圈，3、4两接线柱分别与弹簧片和触点连接．当励磁线圈中电流大于50 mA时，电磁铁吸合铁片，弹簧片和触点分离，3、4断开；电流小于50 mA 时，3、4接通．励磁线圈中允许通过的最大电流为100 mA.(1)利用以下器材设计一个自动控制路灯的电路，画出电路原理图．光敏电阻R1，符号灯泡L，额定功率40 W，额定电压36 V，符号保护电阻R2，符号电磁开关，符号蓄电池E，电压36 V，内阻很小；开关S，导线若干．(2)回答下列问题：①如果励磁线圈的电阻R为200 Ω，励磁线圈允许加的最大电压为________ V，保护电阻R2的阻线值范围为________ Ω.②在有些应用电磁开关的场合，为了安全，往往需要在电磁铁吸合铁片时，接线柱3、4之间从断开变为接通．为此，电磁开关内部结构应如何改造？请结合本题中电磁开关内部结构图说明．③任意举出一个其他的电磁铁应用的例子．四、计算题22.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2.0 kg 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．现将该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10 N．(取g＝10 m/s2)．(1)若传感器a的示数为14 N、b的示数为6 N，求此时汽车的加速度大小和方向．(2)求当汽车以怎样的加速度运动时，传感器a的示数恰为零．五、填空题23.将万用表的选择开关置于欧姆挡，再将电表的两支表笔分别与光敏电阻R g的两端相连，这时表针恰好指在刻度盘的中央，若用不透光的黑纸将R g包裹起来，表针将向________(填“左”或“右”)转动，若用手电筒光照射R g，表针将向________(填“左”或“右”)转动．24.电饭煲的工作原理如图所示，可分为两部分，即控制部分：由S2、R1和黄灯组成．工作(加热)部分：由发热电阻R3、R2和红灯组成，S1是一个磁铁限温开关，手动闭合，当此开关的温度达到居里点(103 ℃)时，自动断开，且不能自动复位(闭合)，S2是一个双金属片自动开关，当温度达到70～80 ℃时，自动断开，低于70 ℃时，自动闭合，红灯、黄灯是指示灯，通过的电流必须较小，所以R1、R2起________作用，R3是发热电阻，由于煮饭前温度低于70 ℃，所以S2是________(填“断开的”或“闭合的”)．接通电源并按下S1后，黄灯灭而红灯亮，R3发热，当温度达到70～80 ℃时，S2断开，当温度达到103 ℃时饭熟，S1断开，当温度降到70 ℃以下时，S2闭合，电饭煲处于保温状态，由以上描述可知R2________R3(填“＜”“＝”或“＞”)，若用电饭煲烧水时，直到水被烧干S1才会断开，试解释此现象．25.如图所示为一实验小车中利用光电脉冲测量车速和行程的装置示意图．A为光源，B为光电接收器，A、B均固定在车身上，C为小车的车轮，D为与C同轴相连的齿轮．车轮转动时，A发出的光束通过旋转齿轮上齿的间隙后变成脉冲光信号，被B接收并转换成电信号，由电子电路记录和显示．若实验显示单位时间内脉冲数为n，累计脉冲数为N，则要测出小车的速度和行程还必须测量的物理量和数据是________；小车速度的表达式为v＝________；行程的表达式为s＝________. 26.为解决楼道的照明，在楼道内安装一个传感器与电灯的控制电路相接．当楼道内有走动而发出声响时，电灯即与电源接通而发光，这种传感器为________传感器，它输入的是________信号，经传感器转换后，输出的是________信号．27.一些材料的电阻随温度的升高而变化．如图甲是由某金属材料制成的电阻R随摄氏温度t变化的图象，若用该电阻与电池(电动势E＝1.5 V，内阻不计)、电流表(量程为5 mA，内阻不计)、电阻箱R′串联起来，连接成如图乙所示的电路，用该电阻作测温探头，把电流表的电流刻度改为相应的温度刻度，就得到了一个简单的“金属电阻温度计”．(1)电流刻度较大处对应的温度刻度________(选填“较大”或“较小”)；(2)若电阻箱阻值R′＝150 Ω，当电流为5 mA时对应的温度数值为________ ℃.六、简答题28.如图所示，小铅球P系在细金属丝下，悬挂在O点，开始时小铅球P沿竖直方向处于静止状态．当将小铅球P放入水平流动的水中时，球向左摆动一定的角度θ，水流速度越大，θ越大．为了测定水流对小球作用力的大小，在水平方向固定一根电阻丝BC，其长为L，它与金属丝接触良好，不计摩擦和金属丝的电阻，C端在O点正下方处，且OC＝h.图中还有电动势为E的电源(内阻不计)和一只电压表．请你连接一个电路，使得当水速增大时，电压表示数增大．答案解析1.【答案】A【解析】话筒是声传感器，能得声音信号转换成电信号，故A错．2.【答案】D【解析】3.【答案】C【解析】把R1等效成电源内阻，根据闭合电路欧姆定律：U＝E－I(R1＋r)，图线与U轴截距表示电动势，斜率表示R1＋r，所以选C.4.【答案】D【解析】往R T上擦酒精后，酒精蒸发吸热，热敏电阻R T温度降低，电阻值增大，根据串联电路的分压特点，电压表示数变小．当酒精蒸发完毕后，R T的温度逐渐升高到环境温度后不变，所以热敏电阻的阻值逐渐变小，最后不变．故电压表的示数将逐渐变大，最后不变．所以选项D正确．5.【答案】D【解析】K闭合时传感器上恰好无示数，说明小球受竖直向上的电场力，且电场力大小等于重力，由楞次定律可判断磁场B正在增强，根据法拉第电磁感应定律E＝n＝U，又q·＝mg得＝＝，故D正确．6.【答案】D【解析】S闭合时传感器上恰好无示数，说明小球受竖直向上的电场力，且电场力大小等于重力．由楞次定律可判断磁场B正在增强，根据法拉第电磁感应定律E＝n＝U，又q＝mg，得＝，故D正确．7.【答案】B【解析】传感器材料分半导体材料、陶瓷材料、金属材料和有机材料，A、D错误；话筒是通过声波的振动，改变电容的大小，从而将声信号转化为电信号，B正确；传感器的类型非常多，不一定是感知电压来实现传递信号的，C错误，故选B.8.【答案】D【解析】当门打开时，R3受红外线照射，电阻减小，从而使并联电路电阻减小，总电阻减小，电路中总电流I增大，R2两端电压UR2＝U并＝E－I(R1＋r)减小，R2中电流IR2＝减小，所以R3中电流IR3＝I－IR2增大，线圈产生的磁场增强，把衔铁吸下，红灯亮，故D正确．9.【答案】D【解析】系统在水平面内以角速度ω转动时，无论角速度增大还是减小，BC的总电阻不变，根据闭合电路欧姆定律得知，电路中电流保持不变，故A、B错误；设系统在水平面内以角速度ω转动时，弹簧伸长的长度为x，则对元件A，根据牛顿第二定律得kx＝mω2(l＋x)，又输出电压U＝E，联立两式得x＝，U＝，故C错误，D正确．E＝xl10.【答案】B【解析】当汽车向右加速时，M向左移动，与a接触，乙灯亮；当汽车刹车时，M向右移动，与c 接触，甲灯亮．11.【答案】C【解析】金属导体温度升高时电阻增大；绝缘体温度升高时电阻保持不变；对于超导体，在其临界温度以下，温度升高电阻仍为零，高于临界温度，温度升高电阻往往增大；某些半导体材料受到光照或者温度升高时，电阻会大幅度减小．12.【答案】A【解析】13.【答案】D【解析】14.【答案】A【解析】霍尔效应形成的原因是带电粒子在磁场中受到洛伦兹力作用形成的，根据左手定则，金属导体中自由电子受到向下的洛伦兹力作用，向导体的下表面N运动，则导体的上表面M剩下正电荷，所以UM>UN.故选A.15.【答案】A【解析】16.【答案】BD【解析】热敏电阻由半导体材料制成，电阻随温度升高而减小，且灵敏度高，金属热电阻随温度升高电阻增大，灵敏度不高，但测温范围大，化学性质稳定，故B、D正确．17.【答案】BC【解析】18.【答案】BD【解析】发光二极管和普通二极管一样，都具有单向导电性，都是由半导体材料制成的，只有当两端加正向电压时，才能处于导通状态，才可能发光，但不一定发光，要求达到一定的电压值，它能直接把电能转化为光能．故选BD.19.【答案】ACD【解析】宾馆的自动门采用了光电传感器，故选项A对；家用电饭煲的跳闸和保温采用了热电传感器，故选项C对；声控开关采用了声电传感器，故选项D对．20.【答案】AB【解析】根据左手定则可判断电子向下板偏转，所以上板电势高；很据Bev＝e，解得U＝Bdv，所以磁感应强度B越大，上、下表面的电势差U越大；电流越大，则电子定向移动的速率v越大，上、下表面的电势差U越大；由于B＝B0＋kz，所以U＝(B0＋kz)dv，所以＝kdv，所以k越大，传感器灵敏度()越高．选项A、B正确．21.【答案】(1)如图所示(2)①20160～520②把触点从弹簧片右侧移到弹簧片左侧，保证当电磁铁吸合铁片时，3、4之间接通；不吸合时，3、4之间断开③电磁起重机【解析】(1)电磁继电器分为控制电路和工作电路两部分．根据光敏电阻的特性，可知光敏电阻应串联在控制电路中，为了保护励磁线圈，保护电阻也应该串联在控制电路中．灯泡连入工作电路．(2)因为励磁线圈允许的最大电流I m＝0.1 A，所以励磁线圈两端允许的最大电压U m＝I m R线＝20 V；保护电阻的最小值R21＝－R线＝160 Ω，最大值R22＝－R线＝520 Ω.22.【答案】(1)4.0 m/s2向前(2)10 m/s2向后【解析】传感器上所显示的大小，即弹簧对传感器的压力，据牛顿第三定律知，此即弹簧上的弹力大小，亦即弹簧对滑块的弹力大小．(1)如图所示，依题意知左侧弹簧对滑块向右的推力F1＝14 N，右侧弹簧对滑块向左的推力F2＝6 N.设滑块所受合力产生加速度a1，根据牛顿第二定律有F1－F2＝ma1，得a1＝＝m/s2＝4.0 m/s2，a1与F1同方向，即向前．(2)a传感器的读数恰为零，即左侧弹簧的弹力F1′＝0，因两弹簧相同，左侧弹簧伸长多少，右侧弹簧就缩短多少，所以右侧弹簧的弹力变为F2′＝20 N．滑块所受合力产生加速度，由牛顿第二定律得F合＝F2′＝ma2，得a2＝＝10 m/s2，方向向后．23.【答案】左右【解析】24.【答案】限流闭合的>【解析】R1、R2起的作用是限流，防止指示灯(氖泡)因电流过大而烧毁，S2是自动控制温度开关，当温度低于70℃时自动闭合，当温度达到70～80 ℃时又自动断开，使电饭煲处于保温状态，由于R3的功率较大，因此R2＞R3.由于开关S1必须当温度达到103 ℃时才自动断开，而水的沸点只有100 ℃，因此用电饭煲烧水时，直到水被烧干后S1才会断开．25.【答案】车轮的半径R和齿轮齿数p【解析】根据速度的意义和车正常行驶的情况，应有v＝2πRf，其中R为车轮的半径，f为单位时，代间内车轮转过的圈数；若车轮的齿数为p，则转一圈应有p个脉冲被B接收到，因此有f＝np入上式，有v＝.同样，根据行程的意义，应有s＝2πRf′，其中f′为整个行程中车轮转过的圈数；而f′＝，所以s＝.可见，还必须测量的物理量和数据是车轮的半径R和齿轮齿数p，速度和行程的表达式如上面两式所示．26.【答案】声控声音电【解析】27.【答案】(1)较小(2)50【解析】(1)由题图甲可知，温度升高，电阻阻值增大，电路中电流减小，因此电流刻度较大处对应的温度刻度较小．(2)电流为5 mA时，电路总电阻为300 Ω，电阻箱阻值R′＝150 Ω，则R＝150 Ω，由题图甲得对应的温度为50 ℃.28.【答案】电路图如图所示．。

6.1.传感器及其工作原理同步练习一、单选题1.以下家用电器中未利用温度传感器的是A. 空调机B. 自动门C. 电冰箱D. 电饭煲【答案】B【解析】解：A、空调机利用了温度传感器来确保恒温工作，故应用了温度传感器，B、而自动门是利用红外线，没有应用温度传感器；C、电冰箱利用了温度传感器，D、电饭锅，则是由电流做功产生热量，当达到时，磁钢失去磁性，导致开关关闭，所以属于温度传感器，本题选择没有应用温度传感器，故选B．传感器是将非电学量转变成电学量，如力传感器是将力学量转变成电学量而温度传感器则是通过温度的变化转变成电学量．本题考查了温度传感器在家用电器中的应用，了解各种家用电器的工作原理是解题的关键热敏电阻是当温度变化时，导致电阻的阻值发生变化；而光敏电阻则是当有光时，其电阻的阻值发生变化它们的电阻都是变小，而金属电阻则是变大．2.关于传感器工作的一般流程，下列说法中正确的是A. 非电学量敏感元件转换电路电学量转换元件B. 电学量敏感元件转换电路转换元件非电学量C. 非电学量敏感元件转换元件转换电路电学量D. 非电学量转换电路转换元件敏感元件电学量【答案】C【解析】解：传感器一定是通过非电学量转换成电学量来传递信号的，传感器工作的一般流程为：非电学量被敏感元件感知，然后通过转换元件转换成电信号，再通过转换电路将此信号转换成易于传输或测量的电学量。

所以C正确，ABD错误。

故选：C。

传感器作为一种将其它形式的信号与电信号之间的转换装置，在我们的日常生活中得到了广泛应用，不同传感器所转换的信号对象不同，我们应就它的具体原理进行分析。

传感器能够将其他信号转化为电信号，它们在生产生活中应用非常广泛，在学习中要注意体会。

3.下列生活中利用传感器把光信号变成电信号的是A. 用遥控器控制电视机的开关B. 走廊照明灯的声控开关C. 自动洗衣机中的压力传感装置D. 电饭煲中控制加热和保温的温控器第 1 页【答案】A【解析】解：A、电视机遥控器是光传感器，将光信号变成电信号，故A正确；B、声控开关是声音传感器，将声音信号变成电信号，故B错误；C、压力传感装置将压力信号转化为电信号，故C错误；D、温控器是将温度信号转化为电路的通断，故D错误；故选：A．传感器作为一种将其它形式的信号与电信号之间的转换装置，在我们的日常生活中得到了广泛应用，不同传感器所转换的信号对象不同，我们应就它的具体原理进行分析．传感器能够将其他信号转化为电信号，它们在生产生活中应用非常广泛，在学习中要注意体会．4.如图所示是一位同学设计的防盗门报警器的简化电路示意图门打开时，红外光敏电阻受到红外线照射，电阻减小；门关闭时会遮蔽红外线源红外线源没有画出经实际试验，灯的亮灭的确能反映门的开、关状态门打开时两灯的发光情况以及两端电压与门关闭时相比A. 红灯亮，变大B. 绿灯亮，变大C. 绿灯亮，变小D. 红灯亮，变小【答案】D【解析】解：当门打开时，受红外线照射，电阻减小，从而使并联电路电阻减小，总电阻减小，总电流增大，两端电压减小，中电流减小，所以中电流增大，线圈产生的磁场增强，把街铁吸引，红灯亮．故选D当门打开时，受红外线照射，电阻减小，分析总电阻的变化，由欧姆定律分析总电流的变化，判断哪个灯亮再由欧姆定律分析的变化．本题是实际问题，考查运用物理知识分析实际问题的能力，此题相当于动态变化分析类型．5.在轧制钢板时需要动态地监测钢板厚度，其检测装置由放射源、探测器等构成，如图所示该装置中探测器接收到的是A. X射线B. 射线C. 射线D. 射线【答案】D【解析】解：、、三种射线的穿透能力不同，射线不能穿过钢板，射线只能穿过3 mm厚的铝板，而射线能穿透钢板故D正确，ABC错误．故选D在三种射线中射线的穿透本领最强，该装置中探测器接收到的是射线．本题考查了、、三种射线的特性，电离本领依次减弱，穿透本领依次增强，能在生第 3 页活中加以利用．6. 如图所示是计算机光驱的工作原理：是光敏电阻 有激光照射时电阻较小，无激光照射时电阻较大 ， 是定值电阻，信号处理系统可以根据 两端的电压变化把光信号变成电信号 用激光头发射脉冲激光信号扫描光盘，从光盘上反射回来的激光信号照到光敏电阻 上 下列分析正确的是A. 有激光照射光敏电阻时，信号处理系统两端获得电压较高B. 有激光照射光敏电阻时，信号处理系统两端获得电压较低C. 有激光照射光敏电阻时， 消耗的电功率一定较大D. 有激光照射光敏电阻时， 消耗的电功率一定减小【答案】A【解析】解：A 、B 有激光照射光敏电阻时， 较小，电路中电流I 较大，根据欧姆定律分析得知：信号处理系统两端获得电压较高 故A 正确，B 错误．C 、D 由于有激光照射光敏电阻时， 较小，电流较大，根据公式 得知， 消耗的电功率不一定较大，也不一定较小 故CD 错误．故选A根据光敏电阻有激光照射时电阻较小，无激光照射时电阻较大的特性，分析其电阻的变化，根据欧姆定律分析 两端电压的变化 有激光照射光敏电阻时，其电阻较小，电路中电流较大， 消耗的电功率不一定较大，也不一定较小．本题实质上是电路动态变化分析问题，抓住光敏电阻的特性是分析基础．7. 传感器是一种采集信息的重要器件，如图所示的是一种测定压力的电容式传感器，当待测压力F 作用于可动膜片的电极上时，以下说法中正确的是若F 向上压膜片电极，G 表中有从a 到b 的电流若F 向上压膜片电极，G 表中有从b 到a 的电流若F 向上压膜片电极，G 表中不会出现电流若电流表有示数，则说明压力F 发生变化若电流表有示数，则说明压力F 不发生变化．A.B. C. D.【答案】A 【解析】解：由题 可知，电容器的电压不变 若F 向上压膜片电极，电容增大，电量增大，电容器放电，电路中形成顺时针方向的电流，即电路中有从b 到a 的电流 故 错误， 正确．电流表有示数，则说明压力F 发生变化，电容变化，电量变化，电路中就有电流 故 正确．故选：A电容器的电压不变 若F向上压膜片电极，电容增大，电量增大，电容器充电，电路中形成顺时针方向的电流，电流表指针发生偏转电流表有示数，则说明压力F发生变化本题是实际问题，实质是电容器动态变化分析的问题，关键要抓住不变量：电压不变二、多选题8.如图所示是测定压力F的电容式传感器，下列说法正确的是A. 压力变小，流过电流表上的电流向右B. 压力变大，流过电流表上的电流向右C. 压力不变时，电流表无电流D. 压力不变时，电流表上仍有电流【答案】BC【解析】解：A、压力变小，板间距离增大，根据电容的决定式知，电容减小，而电容器的电压不变，由电容的定义式分析得知，电量减小，电容器放电，电路形成顺时针方向的电流，则电流表上有向左的电流故A错误．B、压力变大，板间距离减小，根据电容的决定式知，电容增大，而电容器的电压不变，由电容的定义式分析得知，电量增大，电容器充电，电路形成逆时针方向的电流，则电流表上有向右的电流故B正确．C、D电容器的电压不变，电容不变，电压不变，则电容器所带电量不变，电路中无电流故C正确，D错误．故选BC电容器的电压不变根据电容的决定式分析电容的变化，由电容的定义式分析电量的变化，即可判断电路中的电流方向．本题是实际问题，实质是电容器动态变化分析的问题，关键要抓住不变量：电压不变．9.如图所示，是一种延时继电器的示意图，铁芯上有两个线圈A和B，线圈A跟电源相连，线圈B两端连在一起，构成一个闭合电路为弹簧，连接衔铁是触头，连接工作电路图中未画出，开始时开关S是闭合的下列操作中可能出现的现象是A. 在断开开关S的时候，弹簧K并不会立刻将衔铁D拉起使触头C离开，而是过一段时间后才执行这个动作B. 在断开开关S的时候，弹簧K立刻将衔铁D拉起使触头C离开C. 如果线圈B不闭合，在断开开关S的时候，弹簧K不会立刻将衔铁D拉起使触头C离开，而是过一段时间后才执行这个动作D. 如果线圈B不闭合，在断开开关S的时候，弹簧K立刻将衔铁D拉起使触头C离开【答案】AD【解析】解：A、由题意可知，将S断开，导致穿过线圈B的磁通量减小变慢，根据楞次定律可知，产生有延时释放D的作用，故A正确，B错误；C、如果线圈B不闭合，当S断开后，由上分析可知，该装置无延时作用，故C错误，D正确；故选：AD．图中有两个线圈，其中A有电源，接通电路后有电流通过，会产生磁性；而B线圈无电源，开关闭合后没有电流，只有当A中的磁场发生变化时，根据电磁感应作用，B线圈才会产生感应电流，从而根据楞次定律，即可求解．该题考查楞次定律与右手螺旋定则的应用，注意穿过闭合线圈的磁通量变化，线圈相当于电源，同时理解线圈B的作用是阻碍线圈A磁通量的变化．10.下列说法正确的是A. 话筒是一种常用的声传感器，其作用是将电信号转换为声信号B. 电熨斗能够自动控制温度的原因是它装有双金属片温度传感器，这种传感器作用是控制电路的通断C. 电子秤所使用的测力装置是力传感器D. 半导体热敏电阻常用作温度传感器，因为温度越高，它的电阻值越大【答案】BC【解析】解：A、话筒是一种常用的声传感器，其作用是将声信号转换为电信号故A错．B、电熨斗温度自动控制装置能控制电源的通断常温时，上、下触点应是接触的，当双金属片温度升高时，上下层形变不同，上层形变大，双金属片发生弯曲，使电路断开所以电熨斗能够自动控制温度的原因是它装有双金属片温度传感器，这种传感器作用是控制电路的通断故B正确．C、电子秤所使用的测力装置是力传感器，传感器输出的电压表示力F的大小，压力越大电子秤示数越大，也就是输出的电压越大故C正确．D、半导体热敏电阻常用作温度传感器，因为温度越高，它的电阻值越小故D错．故选BC．传感器作为一种将其它形式的信号与电信号之间的转换装置，在我们的日常生活中得到了广泛应用，不同传感器所转换的信号对象不同，我们应就它的具体原理进行分析．本题考查对传感器原理的理解，传感器能够将其他信号转化为电信号，它们在生产生活中应用非常广泛，在学习中要注意体会属于基础题．11.如图所示，R是光敏电阻，当它受到的光照强度增大时A. 灯泡L变暗B. 光敏电阻R上的电压增大C. 电压表V的读数减小D. 电容器C的带电量增大【答案】CD第 5 页【解析】解：A、当光照强度增大时，光敏电阻阻值减小，外电路总电阻减小，根据欧姆定律得知，总电流I增大，灯泡变亮，故A错误；B、电流变大，电源内阻所占电压变大，路端电压U减小，所以则电压表的示数减小而灯泡两段电压增大，所以光敏电阻R上的电压减小，故B错误，C正确．D、灯泡两端电压，电容器两端电压增大，根据可知电容器C的带电量增大，故D正确．故选CD当光照强度增大时，光敏电阻阻值减小，外电路总电阻减小，根据欧姆定律分析总电流和路端电压的变化，确定电压表示数的变化根据电流的变化判断通过灯泡电流和电压的变化，进而判断电容器两段电压的变化，根据判断电容器带电量的变化．本题是电路中动态变化分析问题，要搞清局部与整体的关系，一般按“局部整体局部”的顺序分析．12.“陶瓷气敏传感器”可以用于分析气体中酒精蒸汽的含量，常用于检查酒后驾驶的人员如果司机饮酒，血液中的酒精成分会扩散到呼出的气体中，呼出的气体喷在传感器上，传感器的电阻将随酒精蒸汽浓度发生相应的变化，从而可以检测血液中的酒精含量某种陶瓷气敏传感器的电导即电阻的倒数与气体中酒精蒸汽浓度C 的关系如图甲所示，现用其组成如图乙所示的检测电路电池内阻为r，电流表内阻不计以下说法正确的是A. 此陶瓷气敏传感器的电阻与气体中酒精蒸汽的浓度成正比B. 气体中酒精蒸汽的浓度越大，则电流表指针偏转的角度越大C. 气体中酒精的蒸汽浓度越大，则电池的路端电压越小，电阻两端的电压也越小D. 电池用的时间长了，电动势降低，内阻变大，则会导致测得的酒精浓度偏低【答案】BD【解析】解：A、由图传感器的电阻与气体中酒精蒸汽的浓度成反比故A错误．B、浓度C越大，电阻越小，电流越大，故B正确．C、C越大，电阻越小，电流越大，路端电压越小，电压越大故C错误．D、电池时间长了，电动势变小，内阻变大，则同样电流时，气敏传感器的电阻大，测量的C变小故D正确．故选BD．由图知传感器的电导即电阻的倒数与气体中酒精蒸汽浓度C成正比，则电阻与C成反比根据C变化时，确定电阻的变化，再由欧姆定律分析电压、电流的变化．本题是信息题，关键是从大量文字材料中抓住核心信息，即陶瓷气敏传感器的电导即电阻的倒数与气体中酒精蒸汽浓度C的关系并从数学角度得到R与C成反比这是考查学生基本的学习能力．三、计算题13.传感器担负着信息的采集任务，在自动控制中发挥着重要作用，传感器能够将感受到的物理量如温度、光、声等转换成便于测量的量通常是电学量，例如热敏传感器，主要是应用了半导体材料制成的热敏电阻将热学量转换为电学量热敏电阻随温度变化的图象如图甲所示，图乙是由热敏电阻作为传感器制作的简单自动报警器线路图问：为了使温度过高时报警器铃响，c应接在______ 填“a”或“b”．若使启动报警的温度提高些，应将滑动变阻器滑片P点向______ 移动填“左”或“右”．如果在调试报警器达到最低报警温度时，无论如何调节滑动变阻器滑片P都不能使报警器工作，且电路连接完好，各电路元件都能处于工作状态，则造成工作电路实际不能工作的原因可能是______ ．【答案】a；左；电源提供的电流太小，导致磁铁的磁性太弱；弹簧的劲度系数太大，电磁铁的吸引力小于弹力等【解析】解：根据图甲坐标系中曲线的趋势可以得出，电阻随温度的升高而减小，因此热敏电阻的阻值随温度的升高而减小，为了使温度过高时发送报警信息，则热敏电阻阻值最小，开关c应该接在a处，若使报警的最低温度提高些电路中电阻增大，则滑动变阻R应将P点向左移动．在最低报警温度时不能报警，说明此时电路中产生的电流不能让竖直片与a接触，这可能由多种原因造成，如：电源提供的电流太小，导致磁铁的磁性太弱；弹簧的劲度系数太大，电磁铁的吸引力小于弹力等故答案：左；电源提供的电流太小，导致磁铁的磁性太弱；弹簧的劲度系数太大，电磁铁的吸引力小于弹力等利用半导体的特殊性能，可以做出方便人们生活的物品，例如热敏电阻可以用在自动灭火装置上根据热敏电阻的阻值随温度的变化而变化，因此使电路形成通路，并改变其中一个电阻的温度在最低报警温度时不能报警，说明此时电路中产生的电流不能让竖直片与a接触，这可能由多种原因造成，如：电源提供的电流太小，导致磁铁的磁性太弱；弹簧的劲度系数太大，电磁铁的吸引力小于弹力等本题考查学生对生活中半导体具体实例的了解情况此外本题通过影响电阻的因素的实验，考查学生识图能力以及分析问题和解决问题的能力．14.光敏电阻在各种自动化装置中有很多应用，其中就可用于街道路灯的自动控制开关如图所示为模拟电路，其中A为光敏电阻，B为电磁继电器，C为照明电路，D为第 7 页路灯请连成正确的电路，达到日出灯熄，日落灯亮的效果．【答案】解：为了使照明电路白天断开，就需要电磁铁吸引衔铁，电路中电流大夜间电磁铁磁性小，不吸引衔铁电路中电流的变化要通过电阻的变化来控制所以要将光敏电阻与电磁铁串联在一起，以此来调节电路中的电流故设计电路如图：【解析】根据图示的装置可知，当衔铁被吸下时，照明电路断开；当衔铁没有被吸引时，照明电路接通因此设计电路时，要利用光敏电阻的特点，让电磁铁白天时电磁铁吸引衔铁，黑夜电磁铁不吸引衔铁从而达到目的．电磁继电器经常用于自动控制中，在此题中通过光敏电阻的阻值的变化来实现对照明电路的控制．15.如图甲所示为某宾馆的房卡，只有把房卡插入槽中，房间内的灯和插座才会有电房卡的作用相当于一个______填电路元件名称接在干路上．如图乙所示，当房客进门时，只要将带有磁铁的卡P插入盒子Q中，这时由于磁铁吸引簧片，开关B就接通，通过继电器J使整个房间的电器的总开关接通，房客便能使用室内各种用电器当继电器工作时，cd相吸，ab便接通请你将各接线端1、2、3、4、5、6、7、8、9、10适当地连接起来，构成正常的电门卡电路．【答案】电键【解析】解：房卡可以控制房间内的灯和插座，不插入插槽中，所有房间内的灯和插座都不工作，所以房卡相当干路上的电键；将干簧管与电源E、线圈连成一个回路；将三个灯泡所在电路与交流电流接成回路，即按，，，，连接起来，构成正常的电门卡电路如图．故答案为：电键，，，，把房卡插入槽中，相当于电键接通．房间里用电器之间工作情况互不影响，所以它们之间是并联，控制电灯的开关与电灯串联将干簧管与电源E、线圈连成一个回路；将三个灯泡所在电路与交流电流接成回路．本题要求掌握开关的作用和串并联电路的工作特点，联系生活实际会辨认，会解释．第 9 页。

实验：传感器的应用课时作业基础达标1．如图所示为一个逻辑电平检测电路，A与被测点相连，则( )A．A为低电平，LED发光B．A为高电平，LED发光C．A为低电平，LED不发光D．A为高电平，LED不发光【解析】A为低电平常，Y为高电平，LED的电压小，不发光；A为高电平常，Y为低电平，LED的电压大，发光，故B、C正确．【答案】BC2.如图所示的光控电路用发光二极管LED模拟路灯，R G为光敏电阻．A为斯密特触发器输入端，在天黑时路灯(发光二极管)会点亮．下列说法正确的是( )A．天黑时，Y处于高电平B．天黑时，Y处于低电平C．当R1调大时，天更暗时，灯(发光二极管)点亮D．当R1调大时，天较亮时，灯(发光二极管)就能够够点亮【解析】天黑时，R G阻值增大到必然值，斯密特触发器输入端A的电压上升到某个值，输出端Y突然由高电平跳到低电平；R1调大时，A端电压降低，只有天更暗时，R G电阻更大时，路灯才点亮，故B、C正确．【答案】BC3．微波炉将食物加热到设定的温度时会“哞哞”地叫，在这一报警电路中确信有________传感元件．【解析】微波炉中有温度报警器，而组成温度报警器的要紧元件确实是热敏电阻传感元件．【答案】热敏电阻4.目前有些居民区内楼道灯的操纵，利用的是一种延时开关．该延时开关的简化原理如图所示．图中D是红色发光二极管(只要有很小的电流通过就能够够使其发出红色亮光)，R为限流电阻，K为按钮式开关，虚线框内S表示延时开关电路，当按下K接通电路刹时，延时开关触发，相当于S闭合．这时释放K后，延时开关S约在1 min后断开，电灯熄灭．依照上述信息和原理图，咱们可推断：按钮开关K按下前，发光二极管是：________(填“发光的”或“熄灭的”)，按钮开关K按下再释放后，电灯L发光持续时刻约________min.这一进程中发光二极管是________．限流电阻R的阻值和灯丝电阻R L相较，应知足R________R L的条件．【解析】开关K按下前，S为断开，有电流通过发光二极管，故发光二极管是发光的．当按下开关K后，延时开关S闭合，二极管和K被短路，二极管不发光，由于延时开关S约1 min后断开，故电灯L能持续发光1 min，由于R为限流电阻，且二极管只要有很小的电流通过就能够够发光，故应知足R≫R L.【答案】发光的 1 熄灭的≫5．某同窗在“利用DIS实验的电压、电流传感器，刻画小灯泡的伏安特性曲线”的实验中，采纳了图甲所示的电路．(1)图甲中，E矩形框内应该接________，F矩形框内应该接________．(选填“电压传感器”“电流传感器”或“小灯泡”)(2)该同窗利用测量的数据，画出如图乙所示的图线，但该同窗忘记在座标轴上标明横坐标和纵坐标所表示的物理量，请你依照图线作出判定：横坐标表示________，纵坐标表示________．【解析】(1)实验电路中滑动变阻器采纳的是分压式接法，题图甲中E矩形框内应该接电压传感器，F矩形框内应该接小灯泡．(2)依照小灯泡的电阻随温度的升高而增大，可判定横坐标表示电流，纵坐标表示电压．【答案】(1)电压传感器小灯泡(2)电流电压6．气体传感器利用物质的化学反映将某种气体的浓度转换成电信号输出，如图所示，B为将可燃气体或有毒气体浓度(CO，CH4瓦斯煤气)转换为电信号的传感器，简称电子鼻，依照如下材料，U＝220 V电源、M排风扇、G继电器、A操纵电源、S操纵开关．请设计一个家用自动排烟电路，并在图中完成连线图．【解析】电磁继电器起开关作用，因此电池组、开关和电磁继电器应组成一个电路，另一个是由排风扇和高压电源组成的电路．【答案】如图所示．7.如图是热水器的恒温集成电路，R0是热敏电阻，温度较低时其阻值专门大，温度较高时阻值很小．若是热水器中没有水或水温较高时，继电器会放开簧片，发烧器断路，反之会吸住簧片接通发烧器．若是热水器中没有水时，电路中BC部份就处于________(选填“断路”或“短路”)状态，则在电路图的虚线框内的门电路应是________门，当温度较低时，门电路的输入端A是________(选填“高”或“低”)电势．【解析】热水器中没有水，BC部份相当于断路．热水器中没有水或水温较高时，继电器都能使发烧器断路，故可判定虚线框内应是“与”门，当温度较低时，R0阻值较大，故门电路输入端A是高电势．【答案】断路与高能力提升1.如图所示是温度报警器电路示用意，下列关于对此电路的分析正确的是( )A．当R T的温度升高时，R T减小，A端电势降低，Y端电势升高，蜂鸣器会发出报警声B．当R T的温度升高时，R T减小，A端电势升高，Y端电势降低，蜂鸣器会发出报警声C．当增大R1时，A端电势升高，Y端电势降低，蜂鸣器会发出报警声D．当增大R1时，A端电势升高，Y端电势升高，蜂鸣器会发出报警声【解析】当R T温度升高时，电阻减小，A点电势升高到某一数值，Y端电势突然降低，蜂鸣器导通发出警报，A错，B对．当增大R1时，A端电势升高到某一数值，Y端电势突然降低，电流通过峰鸣器，发出报警声，C 对D错．【答案】BC2.如图为某同窗设计的一个光控开关电路，LED为发光二极管，R G为光敏电阻，“”是斯密特触发器，该同窗晚上进行调试，觉察调剂R1的大小时，能够让发光二极管有时发光，有时不发光．于是该同窗把“灯”调亮后就休息了，结果到了第二天，天很亮了，“灯”并无熄灭，试分析致使上述情形的缘故．【解析】由题图可知，发光二极管导通发亮时，说明输出端Y为低电平，输入端A为高电平，由于晚上R G的光照条件差，R G电阻较大，要想A端为高电平，R1必需调的专门大，等到了白天，R G的光照强度变大，其阻值变小，A端电势进一步升高，因此Y端仍为低电平，因此发光二极管可不能熄灭．把R G与R1调换，问题就会取得解决．【答案】观点析3.一热敏电阻在温度为80 ℃时阻值专门大，当温度达到100 ℃时阻值就很小，今用一电阻丝给水加热，并配以热敏电阻以维持水温在80 ℃到100 ℃之间，可将电阻丝与热敏电阻并联，一并放入水中，如图所示，图中R1为热敏电阻，R2为电阻丝．请简述其工作原理．【解析】开始水温较低时，R1阻值较大，电阻丝R2对水进行加热；当水温达到100℃左右时，R1阻值变得很小，R2被短路，将停止加热；当温度降低到80℃时，R1阻值又变得专门大，R2又开始加热．如此就可达到保温的成效．【答案】观点析4．如图所示是红外线遥控接收器，甲图为外形，乙图为电路，电路中G为红外接收头OUT，LED为发光二极管，R为电阻，阻值约为510 Ω，HTD为压电陶瓷喇叭，当接收头未接收到红外线时，接收器不发声，当用遥控器对准接收头(30 m之内)发射红外线时：(1)会产生什么现象？(2)接收头的作用及其原理是什么？【解析】(1)陶瓷喇叭发出“嘟嘟”响声，同时发光二极管被点亮闪烁．(2)接收头G是接收红外线的．当未接收到红外线时，接收头输出端为高电平，喇叭不响，二极管不发光；当接收头接收到红外线时，接收头输入端为高电平，输出端为低电平，喇叭会响，同时二极管会发光．此实验演示了红外线能够实现远距离遥控．【答案】观点析。

传感器的应用（二）同步练习1．下述仪器或装置用到传感器的有A．自动报警器B．电子秤C．电视摇控器D．红外线探测仪2．试说明下列各种场合分别选用怎样的传感器（1）普通电冰箱中的自动温度控制电路（2）马路两侧的路灯控制电路（3）气垫导轨上用的光电门（4）楼梯灯控制电路（5）宾馆的自动门（6）话筒（7）非接触式体温计（8）摇控电视机的接收器3．关于电饭锅，下列说法正确的是A．电饭锅中的传感器磁体是一种半导体材料B．开始煮饭时，压下开关按钮的原因是克服弹簧的弹力使永磁体一端上升，上下触点接触接通电路C．用电饭锅煮米饭，饭熟后水分被大米吸收，锅底的温度会升高，当升高到“居里温度”时，电饭锅会自动断电D．用电饭锅烧水，水沸腾后也可以自动断电4．下列说法中正确的是A．机械式鼠标器中光传感器就是两个红外接收管，它的作用就是光信号（红外线脉冲）转换成电信号（电脉冲）B．机械式鼠标器中光传感器是由两个滚轴，两个码盘，两个红外线发射管（LED）和两个红外接收管组成的C．火灾报警器中光传感器是光电三极管，它的作用也是把光信号转换成电信号D．火灾报警器是利用烟雾对光的散射作用来工作的5．（2003年高考上海综合）用摇控器调换电视机频道的过程，实际上就是传感器把光信号转换成电信号的过程．下列属于这类传感器的是A．红外报警装置B．走廊照明灯的声控开关C．自动洗衣机中的压力传感装置D．电饭煲中控制加热和保温的温控器射脉冲激光信号，激光扫描光盘信息时，激光头利用光敏光阴自动计数器将反射回来的脉冲信号传输给信号处理系统，再通过计算机显示出相应信息．光敏电阻自动计数器的示意图如图6－3－4所示，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，处理系统获得高电压B ．当有光照射R 2时，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 ．信号处理系统每获得一次高电压就计数一次7．如图6－3－5是一火警报警装置的一部分电路示意图，其中R2为用半导体热敏材料制成的传感器，电流表为值班室的显示器，a ，b 之间接报警器．当传感R 2所在处出现火情时，显示器的电流I 、报警器两端的电压U 的变化情况是A ．I 变大，U 变小B ．I 变小，U 变小C ．I 变小，U 变大D ．I 变大，U 变小8．（2003高考上海综合）传感器可将非电学量转换为电学量，起自动控制作用．如计算机鼠标中有位移传感器，电熨斗、电饭煲中有温度传感器，电机机、录像机、影碟机、空调机中有光传感器……演示位移传感器的工作原理如图6－3－4所示，物体M在导轨上平移时，带动滑动变阻器的金属滑杆P，通过电压表显示的数据来反映物体位移的大小X ，假设电压表是理想的，则下列说法正确的是 A ．物体M 运动时，电源内的电流会发生变化 B ．物体M 运动时，电压表的示数为发生变化C ．物体M 不动时，电路中没有电流D ．物体M 不动时，电压表没有示数9．如图6－3－5所示电路，R 3后，在没有光照射时，a 、b 两点等电热，则A ．R 3的电阻变小，a 点的电势高于bB ．R 3的电阻变小，a 点的电势低于bC ．R 3的电阻变大，a 点的电势高于bD ．R 3的电阻变大，a 点的电势低于b10．电饭锅的原理如图6－3－6所示，煮饭时开关S 是闭合的，红色指示灯亮；饭熟后（当时的温度大约为103℃）保护开关S 自动断开，黄灯亮．（1）电阻R 1的作用是保护红色指示灯不致因电流过大而烧毁，与电饭锅发热板的等效电阻相比，二者大小应有什么关系？为什么？通常情况下用这种电饭锅烧水时它的自动断电功能能不能起作用，为什么？拓展提高★ 思维升华通过分析传感器的四个典型应用实例电饭锅、测温仪、鼠标器和火灾报警器的工作原理，着重分析它们如何实现非电学量向电学量的转换，尝试着进行简单电路的设计，以达到学以致用的目的．★ 综合实践与创新1． 生活中，经常用到用光控制电路的情况．例如路灯的控制开关，傍晚时等光暗到一定程度，路灯会自动点亮，清晨时光亮到一定程度，路灯自动熄灭．下面是光敏电阻、两个电源、带放大器（放大器内有电源，图中没有表示出来）的断电器和灯的示意图（见图6—3－7）．继电器的线圈A 绕在软铁芯上，并且跟放大器的输出端c 、d 相连，a 、b 是放大器的作用是：当输入端回路中电流发生较小变化时，输出端回路中电流发生较大的变化．当线圈A 产生的磁场足够强时，就会克服弹簧K 的弹力将衔铁c 吸下，触头D 断开、触头B 接通；当输入端回路中电流变化较小时，线圈A 产生的磁场不足以吸住衔铁C ，则触头B 断开、触头D 接通．（1） 连接实物图，使得光强时灯灭，光弱时灯亮．（2） 简要说明此电路的工作原理．参考答案1． ABCD 2．（1）温度传感器 （2）光传感器 （3）光传感器 （4）光传感器、声传感器（5）光（红外线）传感器 （6）声传感器 （7）光（红外线）传感器 （8）光（红外线）传感器3． BC 4．ACD 5．A 6．AD 7．B 8．B 9．A 10．（1）R 1应该远大于发热板的等效电阻。

人教版物理高二选修3-2 6.3传感器的应用（二）同步练习A卷姓名:________ 班级:________ 成绩:________一、选择题 (共20题；共43分)1. （2分）下列说法中不正确的是（）A . 摄像机实际上是一种将光信号转变为电信号的装置B . 电视机实际上是一种将电信号转变为光信号的装置C . 电视机接收的画面是连续的D . 摄像机在1S内要送出25张画面【考点】2. （2分） (2019高二下·绵阳期末) 关于传感器工作的一般流程，下列说法中正确的是（）A . 非电信息→敏感元件→处理电路→电信息B . 电信息→处理电路→敏感元件→非电信息C . 非电信息→敏感元件→电信息→处理电路D . 非电信息→处理电路→敏感元件→电信息【考点】3. （2分）图是测试热敏电阻R的实验电路图，滑动变阻器已调节到某一适当的值．实验中观察到当温度升高时灯更亮．对实验现象分析正确的有（）A . 温度升高，电路中的电流减小B . 温度升高，电路中的电流不变C . 温度升高，热敏电阻的阻值增大D . 温度升高，热敏电阻的阻值减小【考点】4. （2分）如图为握力器原理示意图，握力器把手上的连杆与弹簧一起上下移动，握力的大小可通过﹣定的换算关系由电流表的示数获得．当人紧握握力器时，如果握力越大，下列判断正确的有（）A . 电路中电阻越大B . 电路中电阻不变C . 电路中电流越小D . 电路中电流越大【考点】5. （2分） (2017高二上·福州期末) 在如图所示的电路中，E 为电源电动势，r 为电源内阻，R1 和 R3均为定值电阻，R2为滑动变阻器．当 R2的滑动触点在 a 端时合上开关 S，此时三个电表 A1、A2 和 V 的示数分别为 I1、I2和 U．现将 R2的滑动触点向 b 端移动，则三个电表示数的变化情况是（）A . I1 增大，I2 不变，U 增大B . I1增大，I2减小，U 增大C . I1 减小，I2增大，U 减小D . I1减小，I2 不变，U 减小【考点】6. （2分）传感器的应用很广，下例事例或器材中利用温度传感器的是（）A . 洗衣机定时器开关B . 电视无线遥控开关C . 电饭锅自动控温D . 楼道电灯自动控制开关【考点】7. （2分） (2017高二下·兰州期末) 如图甲所示，T为理想变压器，原、副线圈匝数比为10：1，副线圈所接电路中．电压表V1、V2和电流表A1、A2都为理想电表，电阻R1=4Ω，R2=6Ω，R3的最大阻值为12Ω，原线圈两端加上如图乙所示规律变化的电压．在R3的滑片自最下端滑动到最上端的过程中，以下说法正确的是（）A . .电压表V1的示数增大B . 电压表V2的示数为20 VC . 电流表A1、A2的示数都增大D . 电流表A1示数增大、A2的示数减小【考点】8. （3分） (2018高二上·惠东月考) 如图所示，将平行板电容器与电池组相连，下板接地，两极板间的A 处固定了一个带负电的电荷若将电容器的上板稍上移一些，其他条件不变，则A . 电容器的带电荷量减少B . 电容器两极板间的场强减小C . 板间A处的电势升高D . 电荷q的电势能变大【考点】9. （2分） (2017高二下·珠海期中) 传感器是一种采集信息的重要器件，如图所示是一种测定压力的电容式传感器．当待测压力F作用于可动膜片电极上时，以下说法中错误的是（）A . 若F向上压膜片电极，电路中有从a到b的电流B . 若F向上压膜片电极，电容器的电容增大C . 若F向上压膜片电极，电流表指针发生偏转D . 若电流表有示数，则说明压力F发生变化【考点】10. （2分）关于传感器工作的一般流程，下列说法中正确的是（）A . 非电学量→敏感元件→处理电路→电学量B . 非电学量→处理电路→敏感元件→电学量C . 电学量→敏感元件→处理电路→非电学量D . 电学量→处理电路→敏感元件→非电学量【考点】11. （2分）质量为2kg的物体静止在足够大的水平地面上，物体与地面间的动摩擦因数为0.2，最大静摩擦力与滑动摩擦力大小视为相等。

传感器的应用基础达标一、选择题(在每小题给出的四个选项中,第1～5题只有一项符合题目要求,第6题有多项符合题目要求)1．下列说法中正确的是( )A．电饭锅中的敏感元件是光敏电阻B．测温仪中测温元件可以是热敏电阻C．机械式鼠标中的传感器接收到连续的红外线,输出不连续的电脉冲D．火灾报警器中的光传感器在没有烟雾时呈现低电阻状态,有烟雾时呈现出高电阻状态【答案】B【解析】电饭锅中的敏感元件是感温铁氧体,A错误；机械式鼠标中的传感器接收断续的红外线脉冲,输出相应的电脉冲信号,C错误；火灾报警器中的光传感器在没有烟雾时呈现高电阻状态,有烟雾时呈现低电阻状态,D错误．2．有一种在光照或温度升高时排气扇都能启动的自动控制装置,下列说法正确的是( )A．两个传感器都是光电传感器B．两个传感器分别是光电传感器和温度传感器C．两个传感器可能分别是温度传感器、电容式传感器D．只有光照和温度都适合时排气扇才能工作【答案】B【解析】题中提到有光照或温度升高时排气扇都能自动控制,由此可见两个传感器一个是光电传感器,一个是温度传感器,而且排气扇自动工作只需光照和温度一个满足条件即可,A、C、D错,B对．3．(2019·陕西校级期中)压敏电阻的阻值随所受压力的增大而减小,有位同学利用压敏电阻设计了判断小车运动状态的装置,其工作原理如图甲所示,将压敏电阻和一块挡板固定在绝缘小车上,中间放置一个绝缘重球．小车向右做直线运动过程中,电流表示数如图乙所示,下列判断正确的是( )A．从t1～t2时间内,小车做匀速直线运动B．从t1～t2时间内,小车做匀加速直线运动C．从t2～t3时间内,小车做匀速直线运动D．从t2～t3时间内,小车做匀加速直线运动【答案】D 【解析】在t 1～t 2内,I 变大,阻值变小,压力变大,小车做变加速运动,故A 、B 错误；在t 2～t 3内,I 不变,压力恒定,小车做匀加速直线运动,故C 错误,D 正确．4．如图所示,两块水平放置的金属板距离为d,用导线、开关K 与一个n 匝的线圈连接,线圈置于方向竖直向上的变化磁场B 中．两板间放一台小压力传感器,压力传感器上表面静止放置一个质量为m 、电荷量为＋q 的小球．K 断开时传感器上有示数,K 闭合时传感器上恰好无示数．则线圈中的磁场B 的变化情况和磁通量变化率分别是( )A ．正在增加,ΔΦΔt ＝mgd qB ．正在减弱,ΔΦΔt ＝mgd nqC ．正在减弱,ΔΦΔt ＝mgd qD ．正在增加,ΔΦΔt ＝mgd nq【答案】D【解析】K 闭合时传感器上恰好无示数,说明小球受竖直向上的电场力,且电场力大小等于重力,由楞次定律可判断磁场B 正在增强,根据法拉第电磁感应定律E ＝n ΔΦΔt ＝U,又q·U d ＝mg 得ΔΦΔt ＝mgd nq,故D 正确． 5．(2019·佛山校级检测)在家用电热灭蚊器中,电热部分主要元件是PTC 元件,PTC 元件是由钛酸钡等半导体材料制成的电阻器,其电阻率ρ随温度t 的变化关系如图所示,由于这种特性,PTC 元件具有发热、保温双重功能．对此,以下判断正确的是( )①通电后,其电功率先增大,后减小②通电后,其电功率先减小,后增大③当其产生的热量与散发的热量相等时,温度保持在t 1不变④当其产生的热量与散发的热量相等时,温度保持在t 1和t 2之间的某一值不变A ．①③B ．②③C ．②④D ．①④【答案】D【解析】当电热灭蚊器温度由0 ℃升到t 1的过程中,电阻器的电阻率ρ随温度升高而减小,其电阻R随之减小,由于加在灭蚊器上的电压U 保持不变,灭蚊器的热功率P 随之增大,当t ＝t 1时,P ＝P 1达到最大；当温度由t 1升高到t 2的过程中,ρ增大,R 增大,P 减小；而温度越高,其与外界环境温度的差别也就越大,高于环境温度的电热灭蚊器的散热功率P′也就越大,因此在这之间的某一温度t 3会有P ＝P 3＝P′,即电热功率P 减小到等于散热功率时,即达到保温；当t ＜t 3, P ＞P′,使温度自动升高到t 3；当t ＞t 3,P ＜P′,使温度自动降为t 3,实现自动保温．所以①④正确．故选D.6．电容式话筒的保真度比动圈式话筒好,其工作原理如图所示,Q 是绝缘支架,薄金属膜片M 和固定电极N 形成一个电容器,被直流电源充电,当声波使膜片M 振动时,电容发生变化,电路中形成变化的电流．当膜片M 向右运动的过程中有( )A ．电容变大B ．电容变小C ．导线AB 中有向左的电流D ．导线AB 中有向右的电流【答案】AC【解析】当声波使膜片M 向右运动时,电容器极板间距减小,电容变大,电荷量Q ＝UC 变大,电源要继续给电容器充电,所以导线AB 中有向左的电流,故选项A 、C 正确．二、非选择题7．如图甲所示,为在温度为10 ℃左右的环境中工作的某自动恒温箱原理简图,箱内的电阻R 1＝20 kΩ,R 2＝10 kΩ,R 3＝40 kΩ,R T 为热敏电阻,它的电阻随温度变化的图线如图乙所示．当a 、b 端电压U ab ＜0时,电压鉴别器会令开关S 接通,恒温箱内的电热丝发热,使箱内温度升高；当U ab ＞0时,电压鉴别器会令开关S 断开,停止加热,恒温箱内的温度恒定在________℃.【答案】32 ℃【解析】本题考查了自动恒温箱的原理,抓住U ab ＝0的临界状态进行研究．设电路路端电压为U,当U ab＝0时,有U R 1＋R 2R 1＝U R 3＋R T·R 3,解得R T ＝20 kΩ.由题图可知,当R T ＝20 kΩ时,t ＝32 ℃.8．如图所示是一种自动控制水温的装置,加热电路的两端P 、Q 应接在触头a 、b 之间还是c 、d 之间？热敏电阻两端M 、N 应接在哪两个触头之间？【解析】P 、Q 应该分别接到触头a 、b 之间,同时,M 、N 应该分别接e 、f,其工作原理：当水温升高时,热敏电阻阻值减小,电磁铁中电流增大,吸引力增大,使衔铁被吸下,a 、b 断开,使加热装置停止加热,当水温降低时,热敏电阻阻值增大,衔铁弹回接通PQ,使加热装置重新开始加热．能力提升9．如图所示是一位同学设计的防盗门报警器的简化电路示意图．门打开时,红外光敏电阻R 3受到红外线照射,电阻减小；门关闭会遮蔽红外线源(红外线源没有画出)．经实际试验,灯的亮灭能反映门的开、关状态．门打开时两灯的发光情况以及R 2两端电压U R2与门关闭时相比( )A ．红灯亮,U R2变大B ．绿灯亮,U R2变大C ．绿灯亮,U R2变小D ．红灯亮,U R2变小【答案】D【解析】门打开R 3减小,导致R 总减小和I 总增加,U r 和U R1变大,U R2＝E －(U R1＋U r )减小,I R3＝I 总－U R2R 2增加,电磁继电器磁性增强把衔铁拉下,红灯亮,绿灯灭,A 、B 、C 均错误,D 正确．10．(多选)为锻炼身体,小明利用所学物理知识设计了一个电子拉力计,如图所示是原理图．轻质弹簧右端和金属滑片P 固定在一起(弹簧的电阻不计,P 与R 1间的摩擦不计),弹簧劲度系数为100 N/cm.定值电阻R 0＝5 Ω,ab 是一根长为5 cm 的均匀电阻丝,阻值R 1＝25 Ω,电源输出电压恒为U ＝3 V,理想电流表的量程为0～0.6 A ．当拉环不受力时,滑片P 处于a 端．下列关于这个电路的说法正确的是(不计电源内阻)( )A ．小明在电路中连入R 0的目的是保护电路B ．当拉环不受力时,闭合开关后电流表的读数为0.1 AC ．当拉力为400 N 时,电流表指针指在0.3 A 处D ．当拉力为400 N 时,电流表指针指在0.5 A 处【答案】ABC【解析】若电路无电阻R 0,且金属滑片P 在b 端时,回路短路损坏电源,R 0的存在使电路不出现短路,因此A 正确．当拉环不受力时,滑片P 在a 端,由欧姆定律得,I ＝U R 0＋R 1＝0.1 A,故B 正确；拉力为400 N 时,由F ＝kΔx ,则Δx＝4 cm,对应的电阻为R aP ＝20 Ω,R 1接入电路的电阻R Pb ＝5 Ω,由闭合电路欧姆定律得,I ＝U R 0＋R Pb＝0.3 A,故D 错,C 正确． 11．如图所示,为一实验小车中利用光电脉冲测量车速和行程的装置示意图．A 为光源,B 为光电接收器,A 、B 均固定在车身上,C 为小车的车轮,D 为与C 同轴相连的齿轮．车轮转动时,A 发出的光束通过旋转齿轮上齿的间隙后变成脉冲光信号,被B 接收并转换成电信号,由电子电路记录和显示．若实验显示单位时间内脉冲数为n,累计脉冲数为N,则要测出小车的速度和行程还必须测量的物理量和数据是________；小车速度的表达式为v ＝________；行程的表达式为s ＝________.【答案】车轮的半径R 和齿轮齿数P 2πRn P 2πRN P【解析】根据速度的意义和车正常行驶的情况,应有v ＝2πRf ,其中R 为车轮的半径,f 为单位时间内车轮转过的圈数；若车轮的齿数为P,则转一圈应有P 个脉冲被B 接收到,因此有f ＝n P,代入上式,有v ＝2πRn P. 同样,根据行程的意义,应有s ＝2πRf ,其中f 为整个行程中车轮转过的圈数；而f ＝N P ,所以s ＝2πRN P.可见,还必须测量的物理量和数据是车轮的半径R 和齿轮齿数P,速度和行程的表达式如上面两式所示．12．逻辑电路在电子线路中有着重要的应用．某同学利用“非”门电路设计了一个路灯自动控制门电路．天黑了,让路灯自动接通；天亮了,让路灯自动熄灭．图中R G 是一个光敏电阻,当有光线照射时,光敏电阻的阻值会显著减小．R 是可调电阻,起分压作用．“非”门电路能将输入的高压信号转变为低压信号,或将低压信号转变为高压信号．J为路灯总开关控制继电器,它在获得高压时才启动(图中未画路灯电路)．(1)当天黑时,R G变____________,“非”门电路获得__________电压,J得到__________电压．(填“大”“小”或“高”“低”)(2)如果路灯开关自动接通时天色还比较亮,现要调节自动控制装置,使得它在天色较黑时才会自动接通开关,应将R调______(填“大”或“小”)一些．【答案】(1)大低高(2)大【解析】(1)天黑时,光线减弱,光敏电阻R G变大,A端输入低电压,Y端输出高压信号,J得到高压,开始控制路灯工作．(2)如果路灯开关自动接通时天色还比较亮,应将R调大,A端输入电压较高,当天色较黑时,R G的电阻变大,A端的电压降低,Y端的电压升高,J得到高压,开始控制路灯工作.。

第六章第2节一、选择题1．(多选)许多楼道照明灯具有这样的功能：天黑时，出现声音它就开启，而在白天，即使有声音它也没有反应。

它的控制电路中可能接入的传感器是( )A．温度传感器B．光电传感器．声音传感器D．热电传感器答案 B解析温度传感器是指将温度信号转换为电信号的一类传感器；光电传感器是指将光信号转换为电信号的一类传感器；声音传感器是指将声音信号转换为电信号的一类传感器；热电传感器是指将温度信号转换为电信号的一类传感器。

根据题意，楼道照明灯由两种装置控制，一是与光有关，二是与声音有关，故本题正确选项为B、。

2．如图所示，电吉他的弦是磁性物质，当弦振动时，线圈中产生感应电流，感应电流输送到放大器、喇叭，把声音播放出，下列说法正确的是( ) A．电吉他是光电传感器B．电吉他是温度传感器．电吉他是声音传感器D．弦改用尼龙材料原不变答案解析由电吉他发声原可知是将声音变转变为电流的变，对，A、B、D错。

3．在防治“非典”期间，在机场、车站等交通出入口，使用了红外线热像仪，红外线热像仪通过红外线遥感，可检测出经过它时的发热病人，从而可以有效控制疫情的传播。

关于红外线热像仪，下列说法正确的是( ) A．选择红外线进行检测，主要是因为红外线光子能量小，可以节约能量B．红外线热像仪通过发射红外线照射人体检测．红外线热像仪同时还具有杀菌作用D．一切物体都能发射红外线，而且物体在不同温度下发射的红外线的频率和强度不同答案 D解析红外线热像仪是根据物体发射的红外线的频率和强度不同而工作的，故D正确。

4．小强用恒温箱进行实验时，发现恒温箱的温度持续升高，无法自动控制。

经检查，恒温箱的控制器没有故障。

参照下图，下列对故障判断正确的是( )A．只可能是热敏电阻出现故障B．只可能是温度设定装置出现故障．热敏电阻和温度设定装置都可能出现故障D．可能是加热器出现故障答案解析由恒温箱原图可知，若热敏电阻出现故障或温度设定出现故障都会向控制器传递错误信息，导致控制器发出错误指令，故正确，A、B错误。

1．关于传感器的作用，下列说法正确的有()
A．通常的传感器可以直接用来进行自动控制
B．传感器可以用来采集信息
C．传感器可以将感受到的一些信号转换为电学量
D．传感器可以将所有感受到的信号都转换为电学量
答案：BC
解析：传感器是将感受到的非电学量转换为电学量的仪器，不同的传感器感受不同的信号，B、C对．
2．关于电子秤中应变式力传感器的说法正确的是()
A．应变片是由导体材料制成
B．当应变片的表面拉伸时，其电阻变大；反之，变小
C．传感器输出的是应变片上的电压
D．外力越大，输出的电压差值也越大
答案：BD
解析：应变片多用半导体材料制成，故选项A错．传感器输出的是上、下两应变片的电压差，并且随着外力的增大，输出的电压差值也就越大，故C错，D对．3．下列说法中正确的是()
A．电饭锅中的敏感元件是光敏电阻
B．测温仪中测温元件可以是热敏电阻
C．机械式鼠标中的传感器接收到连续的红外线，输出不连续的电脉冲
D．火灾报警器中的光传感器在没有烟雾时呈现低电阻状态，有烟雾时呈现出高电阻状态
答案：B
解析：电饭锅中的敏感元件是感温铁氧体，A错误；机械式鼠标中的传感器接收断续的红外线脉冲，输出相应的电脉冲信号，C错误；火灾报警器中的光传感器在没有烟雾时呈现高电阻状态，有烟雾时呈现低电阻状态，D错误．
4．为随时发现大坝内的裂痕等安全隐患，在修建三峡大坝时，应在坝内埋入以下哪一种传感器()
A．温度传感器B．位移传感器
C．光纤传感器D．湿度传感器
答案：C。