高中物理粵教版2第三章傳感器 第3章第3節(jié)

第三章第三節(jié)基礎(chǔ)達(dá)標(biāo)一、選擇題(在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，第1～4題只有一項(xiàng)符合題目要求，第5～6題有多項(xiàng)符合題目要求)1．與人的行為相比，傳感器相當(dāng)于人類的()A．大腦 B．肌體C．五官 D．以上都可能【答案】C2．溫度傳感器廣泛應(yīng)用于室內(nèi)空調(diào)、電冰箱等家用電器中，它是利用熱敏電阻的阻值隨溫度變化的特性來(lái)工作的．如圖甲所示，電源的電動(dòng)勢(shì)E＝V，內(nèi)阻不計(jì)；G為靈敏電流表，內(nèi)阻RG保持不變；R為熱敏電阻，其電阻阻值與溫度的變化關(guān)系如圖乙所示．閉合開(kāi)關(guān)S，當(dāng)溫度等于20℃時(shí)，電流表示數(shù)I1＝2mA；當(dāng)電流表的示數(shù)I2＝甲乙A．60℃ B．80C．100℃ D．【答案】D3．隨著生活質(zhì)量的提高，自動(dòng)洗手機(jī)已經(jīng)進(jìn)入家庭，洗手后，將濕手靠近自動(dòng)洗手機(jī)，機(jī)內(nèi)的傳感器便驅(qū)動(dòng)電熱器加熱，有熱空氣從機(jī)內(nèi)噴出，將濕手烘干，手靠近自動(dòng)洗手機(jī)能使傳感器工作，是因?yàn)?)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】D4．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)光電三極管接收不到LED發(fā)出的光呈現(xiàn)高電阻狀態(tài)．發(fā)生火災(zāi)時(shí)，下列說(shuō)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．以上說(shuō)法均不正確【答案】C【解析】光電三極管電阻只對(duì)光敏感．在有災(zāi)情時(shí)，煙霧進(jìn)入罩內(nèi)，對(duì)LED發(fā)出的光進(jìn)行散射，使得光線到達(dá)光電三極管，阻值變低，發(fā)出警告．5．關(guān)于電飯鍋的說(shuō)法正確的是()A．電飯鍋中的溫度傳感器其主要元件是氧化鐵B．鐵氧體在常溫下具有鐵磁性，溫度很高時(shí)失去鐵磁性C．用電飯鍋燒水，水開(kāi)時(shí)能自動(dòng)斷電D．用電飯鍋煮飯時(shí)，若溫控開(kāi)關(guān)自動(dòng)斷電后，它不能自動(dòng)復(fù)位【答案】BD6．如圖是電飯鍋的結(jié)構(gòu)圖，如果感溫磁體的“居里溫度”為103℃A．常溫下感溫磁體的磁性較弱B．當(dāng)溫度超過(guò)103℃C．飯熟后，水分被大米吸收，鍋底的溫度會(huì)超過(guò)103℃D．常壓下只要鍋內(nèi)有水，鍋內(nèi)的溫度就不可能達(dá)到103℃【答案】CD二、非選擇題7．如圖甲所示，為在溫度為10℃左右的環(huán)境中工作的某自動(dòng)恒溫箱原理簡(jiǎn)圖，箱內(nèi)的電阻R1＝20kΩ，R2＝10kΩ，R3＝40kΩ，RT為熱敏電阻(負(fù)溫度系數(shù))，它的電阻隨溫度變化的圖線如圖乙所示．當(dāng)a、b端電壓Uab＜0時(shí)，電壓鑒別器會(huì)令開(kāi)關(guān)S接通，恒溫箱內(nèi)的電熱絲發(fā)熱，使箱內(nèi)溫度升高；當(dāng)Uab＞0時(shí)，電壓鑒別器會(huì)令開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)，停止加熱，恒溫箱內(nèi)的溫度恒定在________℃甲乙【答案】30【解析】本題考查了自動(dòng)恒溫箱的原理，抓住Uab＝0的臨界狀態(tài)進(jìn)行研究．設(shè)電路路端電壓為U，當(dāng)Uab＝0時(shí)，有eq\f(U,R1＋R2)R1＝eq\f(U,R3＋RT)R3，解得RT＝20kΩ.由題圖可知，當(dāng)RT＝20kΩ時(shí)，t＝30℃8．如圖所示是一種自動(dòng)控制水溫的裝置，加熱電路的兩端P、Q應(yīng)接在觸頭a、b之間還是c、d之間？熱敏電阻兩端M、N應(yīng)接在哪兩個(gè)觸頭之間？【解析】P、Q應(yīng)該分別接到觸頭a、b之間，同時(shí)，M、N應(yīng)該分別接e、f.其工作原理是：當(dāng)水溫升高時(shí)，熱敏電阻阻值減小，電磁鐵中電流增大，吸引力增大，使銜鐵被吸下，a、b斷開(kāi)，使加熱裝置停止加熱，當(dāng)水溫降低時(shí)，熱敏電阻阻值增大，銜鐵彈回接通PQ，使加熱裝置重新開(kāi)始加熱．能力提升9．(多選)在家用電熱滅蚊器中，電熱部分主要元件是PTC元件，PTC元件是由鈦酸鋇等半導(dǎo)體材料制成的電阻器，其電阻率ρ隨溫度t的變化關(guān)系如圖所示，由于這種特性，PTC元件具有發(fā)熱、保溫雙重功能．對(duì)此，以下判斷正確的是()A．通電后，其電功率先增大后減小B．通電后，其電功率先減小后增大C．當(dāng)其產(chǎn)生的熱量與散發(fā)的熱量相等時(shí)，溫度保持在t1不變D．當(dāng)其產(chǎn)生的熱量與散發(fā)的熱量相等時(shí)，溫度保持在t1和t2之間的某一值不變【答案】AD【解析】顯然PTC元件阻值隨溫度先變小后變大，達(dá)到極值，所以功率與溫度變化相反，先變大后變小，A對(duì)，B錯(cuò)；當(dāng)溫度達(dá)到t1～t2區(qū)間時(shí)，散熱和發(fā)熱平衡，保持某一溫度不變，C錯(cuò)，D對(duì)．10．(多選)如圖所示是家用電冰箱的壓縮啟動(dòng)裝置的電路，其中的運(yùn)行繞組是電冰箱在工作時(shí)電動(dòng)機(jī)定子，由于家用交流電是單相的，啟動(dòng)時(shí)必須依靠啟動(dòng)繞組的幫助才能產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，在啟動(dòng)繞組的支路中串聯(lián)有一個(gè)PTC元件，這是一種以酞酸鋇為主要材料的熱敏電阻器，電流流過(guò)PTC元件，元件發(fā)熱，它的電阻率隨溫度先減小后增大發(fā)生顯著變化，當(dāng)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)正常以后，PTC元件溫度較高．電阻很大，啟動(dòng)繞組電流很小，以下判斷正確的是()A．電冰箱的電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)比正常工作時(shí)耗電少B．電冰箱的電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)比啟動(dòng)時(shí)耗電少C．電冰箱啟動(dòng)后，啟動(dòng)繞組功率不變，運(yùn)行繞組功率是變化的D．電冰箱啟動(dòng)后，啟動(dòng)繞組功率是變化的，運(yùn)行繞組功率不變【答案】BD11．(多選)電容式話筒的保真度比動(dòng)圈式話筒好，其工作原理如圖所示．Q是絕緣支架，薄金屬膜M和固定電極N形成一個(gè)電容器，被直流電流充電．當(dāng)聲波使膜片振動(dòng)時(shí)，電容發(fā)生變化，電路中形成變化的電流．當(dāng)膜片向右運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，有()A．電容變大B．電容變小C．導(dǎo)線AB中有向左的電流D．導(dǎo)線AB中有向右的電流【答案】AC12．有一種測(cè)量人體重的電子秤，其原理圖如圖中的虛線所示，它主要由三部分構(gòu)成：踏板和壓力杠桿ABO、壓力傳感器R(是一個(gè)阻值可隨壓力大小而變化的電阻器)、顯示體重的儀表G(其實(shí)質(zhì)是電流表)．其中AO∶BO＝5∶1，已知壓力傳感器的電阻與其所受壓力的關(guān)系如下表所示：壓力F/N050100150200250300…電阻R/Ω300270240210180150120…設(shè)踏板和杠桿組件的質(zhì)量可忽略不計(jì)，接通電源后，壓力傳感器兩端的電壓恒為V，則：(1)該秤零刻度線(即踏板空載時(shí)的刻度線)應(yīng)標(biāo)在電流表刻度盤(pán)多少毫安處？(2)利用表中的數(shù)據(jù)歸納出電阻R隨壓力F變化的函數(shù)式．(3)如果某人站在踏板上，電流表刻度盤(pán)示數(shù)為20mA，則此時(shí)壓力傳感器上所受壓力為多大？【答案】(1)mA(2)R＝300－0.6F【解析】(1)依題意可知，電子秤空載時(shí)壓力傳感器受到的壓力為0，由表可知：此時(shí)壓力傳感器的電阻R1＝300Ω，電路中的電流為I1＝eq\f(U,R1)＝eq\f