高中物理教科版选修3-2练习:3-3、4生活中的传感器 简
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03课堂效果自测
1.关于电饭锅的说法正确的是( )
A.电饭锅中的温度传感器其主要元件是氧化铁
B.铁氧体在常温下具有铁磁性,温度很高时失去铁磁性
C.用电饭锅烧水,水开时能自动断电
D.用电饭锅煮饭时,若温控开关自动断电后,它不能自动复位
解析:电饭锅中的温度传感器其主要元件是铁氧体,故A错,B选项正确。因水开时温度约为100°C,达不到居里温度,故不能自动断电,则选项C错。温控开关只能手动闭合,故D正确。
答案:BD
2.传感器是一种采集信息的重要器件。右图是由电容器作为传感器来测定压力变化的电路,当待测压力作用于可动膜片电极上时,以下说法正确的是( )
①若F向上压膜片电极,电路中有从a到b的电流
②若F向上压膜片电极,电路中有从b到a的电流
③若F向上压膜片电极,电路中不会出现电流
④若电流表有示数,则说明压力F发生变化
⑤若电流表有示数,则说明压力F不会发生变化
A.②④ B.①④ C.③⑤ D.①⑤
解析:当F向上压膜片时,电容C变大而C=QU,U不变故Q变大电容器充电,①对,②③错,当压力F不变时,电容器断路,
电流表示数为0,故④对,⑤错。
答案:B
3.如图所示是A、B两类热敏电阻的R-t特性曲线,如果用热敏电阻作传感器,与继电器相接,设计了一个简单自动报警电路的控制开关,当温度过高时,由继电器接通报警电路,用________类热敏电阻效果较好。
解析:在临界温度附近,电阻随温度的变化越灵敏效果越好。
答案:A
4.如图是热水器的恒温集成电路,R0是热敏电阻,温度较低时其阻值很大,温度较高时阻值很小。如果热水器中没有水或水温较高时,继电器会放开簧片,发热器断路,反之会吸住簧片接通发热器。如果热水器中没有水时,电路中BC部分就处于________(填“断路”或“短路”),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________电势(填“高”或“低”)。
解析:因没有水时继电器会放开簧片,所以BC部分断路;由题意知该逻辑关系为与逻辑关系,为与门电路;当温度较低时,R0的
阻值很大,根据串联电路分压,A点的电势较高,即门电路的输入端A是高电势。
答案:断路 与 高
5.[2014·重庆高考]某电子天平原理如图所示,E形磁铁的两侧为N极,中心为S极,两极间的磁感应强度大小均为B,磁极宽度均为L,忽略边缘效应。一正方形线圈套于中心磁极,其骨架与秤盘连为一体,线圈两端C、D与外电路连接。当质量为m的重物放在秤盘上时,弹簧被压缩,秤盘和线圈一起向下运动(骨架与磁极不接触),随后外电路对线圈供电,秤盘和线圈恢复到未放重物时的位置并静止,由此时对应的供电电流I可确定重物的质量。已知线
圈匝数为n,线圈电阻为R,重力加速度为g。问
(1)线圈向下运动过程中,线圈中感应电流是从C端还是从D端流出?
(2)供电电流I是从C端还是从D端流入?求重物质量与电流的关系;
(3)若线圈消耗的最大功率为P,该电子天平能称量的最大质量是多少?
解析:(1)感应电流从C端流出
(2)外加电流从D端流入
设线圈受到的安培力为FA
由FA=mg和FA=2nBIL
得m=2nBLgI。
(3)设称量最大质量为m0
由m=2nBLgI和P=I20R
得m0=2nBLgPR。
答案:(1)C端 (2)D端 m=2nBLgI (3)2nBLgPR