2015_2016高中物理第六章第一節(jié)傳感器及其工作原理練案新人教版選修3_2+2015_2016高中物理第六章第三節(jié)傳感器的應(yīng)用二練案新人教版選修3_2

1、2015_2016高中物理第六章第一節(jié)傳感器及其工作原理練案新人教版選修3_22015-2016高中物理 第六章 第一節(jié) 傳感器及其工作原理練案 新人教版選修3-2當(dāng)堂檢測(cè)A組（反饋練）1下列說法正確的是（ ）A傳感器擔(dān)負(fù)著信息采集的任務(wù)B干簧管是一種磁傳感器C傳感器不是電視搖控接收器的主要元件D傳感器是力、溫度、光、聲、化學(xué)成分轉(zhuǎn)換為電信號(hào)的主要工具答案：ABD2. 關(guān)于光敏電阻，下列說法正確的是（ ）A光敏電阻能夠把光照強(qiáng)弱這個(gè)光學(xué)量轉(zhuǎn)換為電阻這個(gè)電學(xué)量B硫化鎘是一種半導(dǎo)體材料，無光照射時(shí)，載流子極少，導(dǎo)電性能不好C硫化鎘是一種半導(dǎo)體材料，無光照射時(shí)，載流子較少，導(dǎo)電性能良好D半導(dǎo)體材料的

2、硫化鎘，隨著光照的增強(qiáng)，載流子增多，導(dǎo)電性能變好答案：ABD3.如圖所示，圖中1、2分別是兩種材料的電阻R隨溫度T變化的圖線，下列說法中正確的是（ ）A圖線1是熱敏電阻的圖線，它是用金屬材料制成的B圖線2是熱敏電阻的圖線，它是用半導(dǎo)體材料制成的C圖線1的材料化學(xué)穩(wěn)定性好、測(cè)溫范圍大、靈敏度高D圖線2的材料化學(xué)穩(wěn)定性差、測(cè)溫范圍小、靈敏度高答案：BD4. 如圖所示，R1、R2為定值電阻，L是小燈泡，R3為光敏電阻，當(dāng)照射光強(qiáng)度增大時(shí)，則（ ）A電壓表的示數(shù)增大BR2中電流增大C小燈泡的亮度變亮DR3中電流減小答案：AC h5.如圖是一種測(cè)定液面高度的電容式傳感器的示意圖。金屬棒與導(dǎo)電液體構(gòu)成一個(gè)

3、電容器，將金屬棒和導(dǎo)電液體分別與直流電源的兩極相連接，從電容C和導(dǎo)電液與金屬棒間的電壓U的變化就能反映液面的升降情況，則以下判斷正確的是（ ） A電源接通后，電容C減小，反映h減小B電源接通后，電容C減小，反映h增大C電源接通再斷開后，電壓U減小，反映h減小D電源接通再斷開后，電壓U減小，反映h增大答案:ADB組（拓展練）1. 隨著生活質(zhì)量的提高，自動(dòng)干手機(jī)已進(jìn)入家庭，洗手后，將濕手靠近自動(dòng)干手機(jī)，機(jī)內(nèi)的傳感器便驅(qū)動(dòng)電熱器加熱，使熱空氣從機(jī)內(nèi)噴出，將濕手烘干。手靠近干手機(jī)能使傳感器工作，這是因?yàn)榇诉^程 （ ）A. 改變了濕度 B. 改變了溫度 C. 改變了磁場(chǎng) D. 改變了電容答案：D2有定值

4、電阻、熱敏電阻、光敏電阻三只元件，將這三只元件分別接入如圖所示的電路中的A、B兩點(diǎn)后，用黑紙包住元件或者把元件置入熱水中，觀察歐姆表的示數(shù)，下列說法中正確的是（ ）A入熱水中與不置入熱水中相比，歐姆表示數(shù)變化較大，這只元件一定是熱敏電阻B置入熱水中與不置入熱水中相比，歐姆表示數(shù)不變化，這只元件一定是定值電阻 C用黑紙包住元件與不用黑紙包住元件相比，歐姆表示數(shù)變化較大，這只元件一定是光敏電阻D用黑紙包住元件與不用黑紙包住元件相比，歐姆表示數(shù)相同，這只元件一定是定值電阻答案：AC3. 如圖所示是霍爾元件的工作原理示意圖。用d表示薄片的厚度，k為霍爾系數(shù)，對(duì)于一個(gè)霍爾元件d、k為定值，如果保持I恒定

5、，則可以驗(yàn)證UH隨B的變化情況。以下說法中正確的是（ ）A.將永磁體的一個(gè)磁極逐漸靠近霍爾元件的工作面，UH將變大B.在測(cè)定地球兩極的磁場(chǎng)強(qiáng)弱時(shí)，霍爾元件的工作面應(yīng)保持水平C.在測(cè)定地球赤道上的磁場(chǎng)強(qiáng)弱時(shí)，霍爾元件的工作面應(yīng)保持水平D.改變磁感線與霍爾元件工作面的夾角，UH將發(fā)生變化答案：ABD4單位時(shí)間內(nèi)通過管道截面的液體的體積稱為流量，用Q表示，其單位為m3/s。如圖為電磁流量計(jì)的示意圖，在非磁性材料制成的圓柱形管道外加一勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向垂直紙面向里，當(dāng)管中導(dǎo)電液（含有正、負(fù)離子）流過此區(qū)域時(shí)，可測(cè)得管壁上a、b兩點(diǎn)間的電勢(shì)差為U，根據(jù)計(jì)算可以求出流量Q。（1）電磁流

6、量計(jì)為一個(gè)傳感器，它可以將流速信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)，試判斷a、b兩點(diǎn)電勢(shì)的高低。（2）設(shè)管道的直徑為D，試用學(xué)過的知識(shí)推導(dǎo)流量Q的表達(dá)式。解析：（1）當(dāng)正負(fù)離子向左流經(jīng)管道時(shí)，由于磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷有力的作用，根據(jù)左手定則，正離子將向下遷移，負(fù)離子將向上遷移，這樣在a、b間形成感應(yīng)電場(chǎng)，b點(diǎn)電勢(shì)高于a點(diǎn)電勢(shì)，即Uba>0。（2）當(dāng)電場(chǎng)力與磁場(chǎng)力平衡時(shí)，a、b間形成穩(wěn)定的電勢(shì)差，離子將不再上下遷移，則qE=qvB， 、故有 U=ED=BvD， 所以Q=Sv=答案：（1）b點(diǎn)電勢(shì)高于a點(diǎn)電勢(shì)，即Uba>0 （2）2015_2016高中物理第六章第三節(jié)傳感器的應(yīng)用二練案新人教版選修3_22015

7、-2016高中物理 第六章 第三節(jié) 傳感器的應(yīng)用（二）練案 新人教版選修3-2當(dāng)堂檢測(cè)A組（反饋練）1用遙控器調(diào)換電視機(jī)頻道的過程，實(shí)際上就是傳感器把光信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)的過程。下列屬于這類傳感器的是（ ）A紅外報(bào)警裝置B走廊照明燈的聲控開關(guān)C自動(dòng)洗衣機(jī)中的壓力傳感裝置D電飯煲中控制加熱和保溫的溫控器答案：A2. 在如圖所示的電路中，電源兩端的電壓恒定，L為小燈泡，R為光敏電阻，D為發(fā)光二極管（電流越大，發(fā)出的光越強(qiáng)），且R與D相距不遠(yuǎn)，下列說法正確的是（ ）A.當(dāng)滑動(dòng)觸頭P向左移動(dòng)時(shí)，L消耗的功率增大B.當(dāng)滑動(dòng)觸頭P向左移動(dòng)時(shí)，L消耗的功率減小C.當(dāng)滑動(dòng)觸頭P向右移動(dòng)時(shí)，L消耗的功率可能不變D

8、.無論怎樣移動(dòng)觸頭P，L消耗的功率都不變答案：A3. 在街道兩旁的路燈，江海里的航標(biāo)燈都要求在夜晚亮，白天熄。這種自動(dòng)點(diǎn)亮、熄滅的裝置，實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)控制，是因?yàn)槔昧税雽?dǎo)體的電學(xué)特性中的（ ）A.壓敏性 B.光敏性C.熱敏性D.三種特性都利用答案：B4.樓道的感應(yīng)燈具有這樣的功能：天黑時(shí)，出現(xiàn)聲音它就開啟，而在白天，即使有聲音它也沒有反應(yīng)。有關(guān)這種感應(yīng)燈的構(gòu)造及工作原理，下列說法正確的是（ ）A聲控制電路中接有聲傳感器，通常用的是微型駐極體話筒B光控制電路中接有光傳感器，通常用的是光敏電阻C兩種傳感器來的信號(hào)，通過或門電路后，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)開關(guān)控制D兩種傳感器來的信號(hào)，通過與門電路后，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)開關(guān)控制

9、答案：ABD5. 一水平放置的圓盤繞豎直固定軸轉(zhuǎn)動(dòng)，在圓盤上沿半徑開有一條寬度為的均勻狹縫將激光器與傳感器上下對(duì)準(zhǔn)，使二者間連線與轉(zhuǎn)軸平行，分別置于圓盤的上下兩側(cè)，且可以同步地沿圓盤半徑方向勻速移動(dòng)，激光器連續(xù)向下發(fā)射激光束在圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)過程中，當(dāng)狹縫經(jīng)過激光器與傳感器之間時(shí)，傳感器接收到一個(gè)激光信號(hào)，并將其輸入計(jì)算機(jī)，經(jīng)處理后畫出相應(yīng)圖線圖甲為該裝置示意圖，圖乙為所接收的光信號(hào)隨時(shí)間變化的圖線，橫坐標(biāo)表示時(shí)間，縱坐標(biāo)表示接收到的激光信號(hào)強(qiáng)度，圖中，。 (1)利用圖(b)中的數(shù)據(jù)求1s時(shí)圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度； (2)說明激光器和傳感器沿半徑移動(dòng)的方向；(3)求圖(b)中第三個(gè)激光信號(hào)的寬度答案：（1）

10、0.8s (2) 沿半徑由中心向邊緣移動(dòng) （3）s解析：(1)由圖線讀得，轉(zhuǎn)盤的轉(zhuǎn)動(dòng)周期 角速度=7.85rad/s (2)激光器和傳感器沿半徑由中心向邊緣移動(dòng)。這是因?yàn)橛捎诿}沖寬度在逐漸變窄，表明光信號(hào)能通過狹縫的時(shí)間逐漸減少，即圓盤上對(duì)應(yīng)探測(cè)器所在位置的線速度逐漸增加，因此激光器和探測(cè)器沿半徑由中心向邊緣移動(dòng)。(3)設(shè)狹縫寬度為，探測(cè)器接收到第個(gè)脈沖時(shí)距轉(zhuǎn)軸的距離為ri，第個(gè)脈沖的寬度為，激光器和探測(cè)器沿半徑的運(yùn)動(dòng)速度為則 由、式解得=s B組（拓展練）1. 如圖所示是會(huì)議室和賓館房間的天花板上裝有的火災(zāi)報(bào)警器的結(jié)構(gòu)原理圖：罩內(nèi)裝有發(fā)光二極管LED、光電三極管和不透明的擋板平時(shí)光電三極管接

11、收不到LED發(fā)生的光呈現(xiàn)高電阻狀態(tài)，發(fā)生火災(zāi)時(shí)，下列說法正確的是 ( )A進(jìn)入罩內(nèi)的煙霧遮擋了光線，使光電三極管電阻更大，檢測(cè)電路檢測(cè)出變化發(fā)出警報(bào)B發(fā)生火災(zāi)時(shí)，光電三極管溫度升高，電阻變小，檢測(cè)電路檢測(cè)出變化發(fā)出警報(bào)C發(fā)生火災(zāi)時(shí)，進(jìn)入罩內(nèi)的煙霧對(duì)光有散射作用，部分光線照到光電三極管上，電阻變小，發(fā)出警報(bào)D發(fā)生火災(zāi)時(shí)，進(jìn)入罩內(nèi)的煙霧對(duì)光有折射作用，部分光線照到光電三極管上，電阻變小，發(fā)出警報(bào)解析：由報(bào)警器的原理可知，發(fā)生火災(zāi)時(shí)煙霧進(jìn)入罩內(nèi)，使光發(fā)生散射，部分光線照在三極管上電阻變小，與傳感器相連的電路檢測(cè)出這種變化，發(fā)出警報(bào)，C對(duì)答案：C2如圖所示，一條形磁鐵置于水平轉(zhuǎn)臺(tái)上隨轉(zhuǎn)臺(tái)一起作勻變速轉(zhuǎn)

12、動(dòng)，一磁傳感器位于轉(zhuǎn)臺(tái)邊緣。從而可以獲得傳感器所在位置的磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間的變化曲線如圖。圖中橫坐標(biāo)為時(shí)間軸，讀數(shù)為3秒/每格，縱坐標(biāo)為磁感應(yīng)強(qiáng)度。求：（1）請(qǐng)類比平均速度的定義方法，定義平均角速度，并求出轉(zhuǎn)臺(tái)在測(cè)量期間的平均角速度；（2）請(qǐng)類比加速度的定義方法，定義角加速度，并求出轉(zhuǎn)臺(tái)的角加速度?！窘馕觥浚?）由圖象可知，在測(cè)量期間，磁鐵恰好共轉(zhuǎn)動(dòng)7個(gè)周期，用時(shí)t=17×3s=51s，故平均角速度為=14/t=14/51=0.86rad/s。（2）類比加速度的定義，角加速度為角速度的增量與所用時(shí)間的比值。由圖象可知，磁鐵轉(zhuǎn)動(dòng)的周期逐漸變大，測(cè)量期內(nèi)，第一個(gè)周期開始到第七個(gè)周期開始的時(shí)

13、間間隔為t=42s。第一個(gè)周期的時(shí)間為6s，角速度為1=2/6=1.05rad/s。第七個(gè)周期約為8s，2=2/8=0.79rad/s，角加速度為a=(2-1)/t=(0.79-1.05)/42= - 0.0062rad/s2.答案：（1）=0.86rad/s （2）a= - 0.0062rad/s2.丙3. 如圖甲所示，x軸沿水平方向，有一用釹鐵硼材料制成的圓柱形強(qiáng)磁體M，其圓形端面分別為N極和S極，磁體的對(duì)稱中心置于x軸的原點(diǎn)O。現(xiàn)有一圓柱形線圈C從原點(diǎn)O左側(cè)較遠(yuǎn)處開始沿x軸正方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，圓形線圈的中心軸始終與x軸重合，且其圓面始終與x軸垂直，在線圈兩端接一阻值R500的定值電阻。

14、現(xiàn)用兩個(gè)傳感器，一個(gè)測(cè)得通過圓環(huán)的磁通量隨圓環(huán)位置的變化圖像，如圖乙所示，另一個(gè)測(cè)得R兩端的電壓隨時(shí)間變化的圖像，如圖丙所示。已知在乙圖像的圖線上x6mm的點(diǎn)的切線斜率最大，丙圖中6ms時(shí)刻到10ms時(shí)刻之間的圖線是直線。則圓形線圈做勻速直線運(yùn)動(dòng)的速度大小是_m/s，6ms至8ms期間流過電阻R的電荷量是_C。答案：3m/s.；4´10-9C【解析】 (1)根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，式中k為-x圖象的切線斜率。由題意：在x6mm處的點(diǎn)的切線斜率最大，由于圖像乙的對(duì)稱性，可知在x-6mm處的點(diǎn)的切線斜率也最大，此時(shí)對(duì)應(yīng)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大，路端電壓也最大，此過程運(yùn)動(dòng)位移x=6mm×2=12mm由圖象丙可知，電壓最大值對(duì)應(yīng)的時(shí)刻為6ms和10ms，則此過程運(yùn)動(dòng)時(shí)間t=10ms-6ms=4ms.因此強(qiáng)磁體M通過線圈時(shí)的速率m/s=3m/s.(2) 在時(shí)間內(nèi)流過電阻R的電荷量。而則為題圖丙中6ms到8ms內(nèi)相應(yīng)