《傳感器》同步練習(xí)3

1、傳感器一、選擇題1關(guān)于傳感器的下列說法正確的是()A所有傳感器的材料都是由半導(dǎo)體材料做成的B金屬材料也可以制成傳感器C傳感器主要是通過感知電壓的變化來傳遞信號的D以上說法都不正確答案B 解析 半導(dǎo)體材料可以制成傳感器，其他材料也可以制成傳感器，如金屬氧化物氧化錳就可以制成溫度計，所以A錯， B 正確，傳感器不但能感知電壓的變化，還能感受力、溫度、光、聲、化學(xué)成分等非電學(xué)量，所以C 錯2在一些星級賓館的洗手間經(jīng)常裝有自動干手機(jī)，洗手后將濕手靠近，機(jī)內(nèi)的傳感器就開通電熱器加熱，有熱空氣從機(jī)內(nèi)噴出，將濕手烘干，手靠近干手機(jī)能使傳感器工作，是因?yàn)?)A改變濕度B改變溫度C改變磁場D改變電容答案D解析根

2、據(jù)自動干手機(jī)工作的特征，手靠近電熱器工作，手撤離電熱器停止工作，人是一種導(dǎo)體，可以與其他導(dǎo)體構(gòu)成電容手靠近時相當(dāng)于連接一個電容，可以確定干手機(jī)內(nèi)設(shè)有電容式傳感器，由于手的靠近改變了電容，用濕度和溫度來驅(qū)動電熱器工作，理論上可行，但是假如干手機(jī)是由于濕度、溫度的變化而工作就成了室內(nèi)烘干機(jī)3電容式傳感器是用來將各種非電信號轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘柕难b置由于電容器的電容C取決于極板正對面積、極板間距離d以及極板間的電介質(zhì)這幾個因素，當(dāng)某一物理量發(fā)生變S化時就能引起上述某個因素的變化，從而又可推出另一個物理量的值的變化，如圖所示是四種電容式傳感器的示意圖，關(guān)于這四個傳感器的作用列下說法正確的是()A甲圖的傳感器可

3、以用來測量角度B乙圖的傳感器可以用來測量液面的高度C丙圖的傳感器可以用來測量壓力D丁圖的傳感器可以用來測量速度答案ABC解析甲、乙、丙中的電容器的電容分別與 、h、F 有關(guān)，均能測量對應(yīng)的物理量，而丁中的電容與s 有關(guān)，丁只能測量位移s，故正確答案是ABC.4(2010 ·福建東山二中高三預(yù)測) 如圖 (a)所示，光源電阻R2 上加上如圖(b) 所示的光照，那么R2 兩端的電壓變化如圖中的哪一個()答案B解析光敏電阻阻值隨光照的增強(qiáng)而減小，所以R2 兩端的電壓隨之減小，但最終不會是零，所以選B.5如圖所示的電路中，電源兩端的電壓恒定，L 為小燈泡，R為光敏電阻，LED為發(fā)光二極管 (

4、 電流越大，發(fā)出的光越強(qiáng)) ，且 R與 LED間距不變，下列說法中正確的是()A當(dāng)滑動觸頭P 向左移動時， L 消耗的功率增大B當(dāng)滑動觸頭P 向左移動時， L 消耗的功率減小C當(dāng)滑動觸頭P 向右移動時， L 消耗的功率可能不變D無論怎樣移動觸頭P，L 消耗的功率都不變答案A 解析 觸頭 P 左移，使其電阻減小，流過二極管的電流增大，從而發(fā)光增強(qiáng)，使光敏電阻 R減小，最終達(dá)到增大流過燈泡的電流的效果6(2010 ·山東青州) 唱卡拉 OK 用的話筒，內(nèi)有傳感器其中有一種是動圈式的，它的工作原理是在彈性膜片后面粘接一個輕小的金屬線圈，線圈處于永磁體的磁場中，當(dāng)聲波使膜片前后振動時，就將聲

5、音信號轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘栂铝姓f法正確的是()A該傳感器是根據(jù)電流的磁效應(yīng)工作的B該傳感器是根據(jù)電磁感應(yīng)原理工作的C膜片振動時，穿過金屬線圈的磁通量不變D膜片振動時，金屬線圈中不會產(chǎn)生感應(yīng)電動勢答案B解析如圖所示動圈式話筒是利用電磁感應(yīng)現(xiàn)象制成的當(dāng)聲波使金屬膜片振動時，連接在膜片上的線圈( 叫音圈 ) 隨著一起振起音圈在永磁鐵的磁場中振動，其中就產(chǎn)生感應(yīng)電流，感應(yīng)電流的大小和方向都變化，振幅和頻率的變化由聲波決定，這就將聲音信號轉(zhuǎn)換成電信號，這個電信號經(jīng)擴(kuò)音器放大后傳給揚(yáng)聲器，從揚(yáng)聲器中就發(fā)生放大的聲音7為了兒童安全，布絨玩具必須檢測其中是否存在金屬斷針，可以先將玩具放置強(qiáng)磁場中，若其中有斷針，則斷針

6、被磁化，用磁報警裝置可以檢測到斷針的存在，如圖所示是磁報警裝置中的一部分電路示意圖，其中 RB 是磁敏傳感器，它的電阻隨斷針的出現(xiàn)而減小，a、 b 接報警器，當(dāng)傳感器 RB 所在處出現(xiàn)斷針時，電流表的電流I 、 ab 兩端的電壓 U將 ()AI 變大， U變大BI 變小， U變小CI 變大， U變小DI 變小， U變大答案C解析由題意知B的電阻隨斷針的出現(xiàn)而減小，即外電路的電阻減小，由閉合電路R歐姆定律有 I 總 E/( R r ) 可知 I 總 必增大，再由 U外 E I總 r 可知，外電壓U減小而由UIR 可知，U 增大，U 必減小， 由電流表的電流I I總I可知，電流表的電流必變大，1總

7、 1133故選項(xiàng) C 正確8家用電熱滅蚊器中電熱部分的主要部件是PTC元件， PTC元件是由酞酸鋇等半導(dǎo)體材料制成的電阻器，其電阻率與溫度的關(guān)系如右圖所示，由于這種特性，PTC 元件具有發(fā)熱、控溫兩重功能，對此以下說法中正確的是 ()A通電后其功率先增大后減小B通電后其功率先減小后增大C當(dāng)其產(chǎn)生的熱量與散發(fā)的熱量相等時，溫度保持在t 1到 t 2的某一值不變D當(dāng)其產(chǎn)生的熱量與散發(fā)的熱量相等時，溫度保持在t 1或 t 2不變答案AC解析根據(jù) PTC 元件的電阻率隨溫度變化的曲線可知：在常溫下，它的電阻是相當(dāng)小的，通入電流以后，隨著溫度的升高，其電阻率先變小后增大，那么它的功率先變大，后變小，溫度

8、保持在t 1 到 t 2 的某一值不變，這時候電路處于穩(wěn)定狀態(tài)，如果溫度再升高，電阻率變大，導(dǎo)致電流變小，溫度就會降下來；如果溫度降低，電阻率減小，導(dǎo)致電流變大，溫度就會升上去，所以本題正確答案為A、 C.二、非選擇題9如圖所示，將多用表的選擇開關(guān)置于“歐姆”擋，再將電表的兩支表筆與負(fù)溫度系數(shù)的熱敏電阻Rt ( 負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻是指阻值隨溫度的升高而減小的熱敏電阻) 的一端相連，這時表針恰好指在刻度盤的正中間，若往 Rt 上擦一些酒精，表針將向 _( 填“左”或“右” ) 轉(zhuǎn)動若用熱吹風(fēng)機(jī)吹向 Rt ，表針將向 _( 填“左”或“右” ) 轉(zhuǎn)動答案左右解析若往Rt 上擦一些酒精，由于酒精蒸發(fā)

9、吸熱，熱敏電阻Rt 溫度降低，電阻值增大，所以電流減小，指針應(yīng)向左偏；用吹風(fēng)機(jī)將熱風(fēng)吹向電阻，電阻Rt 溫度升高，電阻值減小，電流增大，指針向右偏10用如圖所示的裝置可以測量汽車在水平路面上做勻加速直線運(yùn)動的加速度，該裝置是在矩形箱子的前、后壁上各安裝一個由力敏電阻組合成的壓力傳感器，用兩根相同的輕彈簧夾著一質(zhì)量為2.0kg的滑塊，滑塊可無摩擦滑動， 兩彈簧的另一端分別壓在傳感器a、b 上，其壓力大小可直接從傳感器的液晶顯示屏上讀出現(xiàn)將裝置沿運(yùn)動方向固定在汽車上，傳感器b 在前，傳感器a 在后汽車靜止時，傳感器a、 b 的示數(shù)均為10N.( g 取10m/s 2)(1) 若傳感器 a 的示數(shù)為

10、 14N， b 的示數(shù)為 6.0N，求此時汽車的加速度大小和方向(2) 當(dāng)汽車以怎樣的加速度運(yùn)動時，傳感器a 的示數(shù)為零答案(1)4m/s2向右(2)10m/s2向左 解析 傳感器上所顯示出力的大小，即彈簧對傳感器的壓力，據(jù)牛頓第三定律知，此即為彈簧上的彈力大小，亦即該彈簧對滑塊的彈力大小(1) 如右圖所示，依題意： 左側(cè)彈簧對滑塊向右的推力 F1 14N，右側(cè)彈簧對滑塊的向左的推力 F2 6.0N.滑塊所受合力產(chǎn)生加速度a1，根據(jù)牛頓第二定律有F1 F2 ma1，得 a1F F146.02212m/s 4m/s . a1 與 F1 同方向，即向前 ( 向右 ) m 2.0(2) a 傳感器的

11、讀數(shù)恰為零， 即左側(cè)彈簧的彈力 F 1 0，因兩彈簧相同， 左彈簧伸長多少，右彈簧就縮短多少，所以右彈簧的彈力變?yōu)镕 2 20N. 滑塊所受合力產(chǎn)生加速度，由2牛頓第二定律得合222 F 2(向左)F F ma，得 a m 10m/s . 負(fù)號表示方向向后11(2010·山東萊蕪 ) 將一個動力傳感器連接到計算機(jī)上，我們就可以測量快速變化的力，某一小球用一條不可伸長的輕繩連接，繩的另一端固定在懸點(diǎn)上，當(dāng)小球在豎直面內(nèi)來回擺動時，用動力傳感器測得繩子對懸點(diǎn)的拉力隨時間變化的曲線如圖所示，取重力加速度 g10m/s 2，求繩子的最大偏角 .答案60°解析設(shè)小球的質(zhì)量為m，繩子長

12、度為 L，繩子拉力的最小值和最大值各為F1 和 F2，小球擺至最高點(diǎn)時，繩子拉力最小F1 mgcos 小球擺至最低點(diǎn)時，繩子拉力最大2v2 Fmg mL12擺動過程小球機(jī)械能守恒2mv mghmgl(1 cos )由以上各式得： cos 3F1 0.5F2F21 60° 12(2010 ·江西重點(diǎn)中學(xué) ) 某實(shí)驗(yàn)小組探究一種熱敏元件的電阻隨溫度變化的特性現(xiàn)有器材：直流恒流電源 ( 在正常工作狀態(tài)下輸出的電流恒定并且讀出其大小) 、電壓表、待測元件、保溫容器、溫度計、開關(guān)和導(dǎo)線等(1) 若用上述器材測量該元件的阻值隨溫度變化的特性，請你在對應(yīng)圖中用筆連線畫出實(shí)物連接圖(2)

13、實(shí)驗(yàn)的主要步驟：a正確連接電路，在保溫容器中注入適量冷水，接通電源，調(diào)節(jié)并記錄電源輸出的電流值；b在保溫容器中添加少量熱水，待溫度穩(wěn)定后， 閉合開關(guān)， 記錄 _和 _，斷開開關(guān)；c重復(fù)第b 步操作若干次，測得多組數(shù)據(jù)(3)實(shí)驗(yàn)小組測得該元件在不同溫度下的阻值并據(jù)此繪得上圖的R t 關(guān)系圖線，請根據(jù)圖線寫出該元件的R t 關(guān)系式： R _.(4)由以上方法測得的電阻值比它的真實(shí)值偏_(5) 如果實(shí)驗(yàn)室提供的恒定電流電源的輸出電流為65mA，但沒有合適的電壓表，應(yīng)選用如下哪組器材測量熱敏元件上的電壓？_.(填序號)A電壓表V1：量程3V、內(nèi)阻3k ，定值電阻R1 6kB電壓表V2：量程5V、內(nèi)阻5

14、k ，定值電阻R2 10k C電壓表V3：量程 10V、內(nèi)阻10k ，定值電阻R3 1k 答案 (1) 如圖所示(2) 電壓表示數(shù)溫度計示數(shù)(3)100 1.6 t( 其中 100±1,1.6 ±0.1均可 )(4) 小 (5)B 解析 (1) 電壓表與熱敏元件并聯(lián)測熱敏元件電壓，其他組成串聯(lián)電路如圖所示(2) 因?yàn)橐獪y量該元件在不同溫度下的阻值，所以要記錄溫度計示數(shù)和電壓表示數(shù)，電壓表示數(shù)與電源輸出的電流值的比值就是熱敏元件的阻值(3) 延長題圖 Rt 關(guān)系圖線 ( 圖略 ) ，找到圖線與 y 軸的交點(diǎn)約為 100 ，在圖線上找兩點(diǎn)求斜率，約為 1.6 / ，所以 100

15、 1.6t.R(4) 上述電路測量出來的值是電壓表與熱敏元件并聯(lián)后的阻值，所以比它的真實(shí)值偏小(5) 由圖線可知： 熱敏元件兩端的電壓約為 6 14V，所以相當(dāng)于要選擇合適的器材， 改裝成量程為 15V 的電壓表，所以只有 B 組符合要求13(2010 ·全國理綜) 如圖，一熱敏電阻Rr 放在控溫容器M內(nèi)； ?為毫安表，量程6 mA，內(nèi)阻為數(shù)十歐姆；E 為直流電源，電動勢約為3 V ，內(nèi)阻很小；R為電阻箱，最大阻值為999.9 ；S 為開關(guān)，已知Rr 在95時的阻值為150 ，在20 時的阻值約為550. 現(xiàn)要求在降溫過程中測量在95 20之間的多個溫度下Rr 的阻值(1) 在圖中畫出連線，完成實(shí)驗(yàn)原理電路圖(2) 完成下列實(shí)驗(yàn)步驟中的填空：