選修3﹣2課后限時(shí)訓(xùn)練16 傳感器的應(yīng)用

選修3-2課后限時(shí)訓(xùn)練16傳感器的應(yīng)用

1.關(guān)于電子秤中應(yīng)變式力傳感器說法正確的是（）

4.應(yīng)變片是由導(dǎo)體材料制成

當(dāng)應(yīng)變片的表面拉伸時(shí)，其電阻變大；反之變小

C.傳感器輸出的是應(yīng)變片上的電壓

D.外力越大，輸出的電壓差值也越大

2.電子秤使用的是（）

A.超聲波傳感器B.壓力傳感器

Q溫度傳感器D.紅外傳感器

3.在電梯直口放置一障礙物，會(huì)發(fā)現(xiàn)電梯門不停開關(guān)，這是由于在電梯門上裝有的傳感器是（）

A.光傳感器B.溫度傳感器

C.聲傳感器D.壓力傳感器

4.下列器件不是應(yīng)用溫度傳感器的是（）

4.電熨斗B.話筒

C.電飯鍋D.測溫儀

5.慣性制導(dǎo)系統(tǒng)已廣泛應(yīng)用于彈道式導(dǎo)彈工程中，這個(gè)系統(tǒng)的重要元件之一是加速度計(jì).加速度計(jì)構(gòu)

造和原理的示意圖如圖所示：沿導(dǎo)彈長度方向安裝的固定光滑桿上套一質(zhì)量為m的滑塊，滑塊兩側(cè)分別與

勁度系數(shù)均為k的彈簧相連；兩彈簧的另端與固定壁相連.滑塊原來靜止，彈簧處丁自然長度，滑塊上

有指針，可通過標(biāo)尺測出滑塊的位移，然后通過控制系統(tǒng)進(jìn)行制導(dǎo).設(shè)某段時(shí)間內(nèi)導(dǎo)彈沿水平方向運(yùn)動(dòng)，

指針向左偏離0點(diǎn)的距離為x,則這段時(shí)間內(nèi)導(dǎo)彈的加速度（）

?"r'"r""?"'I

100（。）10

AAAAAAN|AAAAAAA

'VVVWV/VVWVV'

A.方向向左，大小為kx/m

B.方向向右，大小為kx/m

C.方向向左，大小為2kx/m

D.方向向右，大小為2kx/m

6.如圖所示為一種自動(dòng)跳閘的閘刀開關(guān)，O是轉(zhuǎn)動(dòng)軸，A是絕緣手柄，C是閘刀卡口，M、N接電源

線，閘刀處于垂直紙面向里、B=1T的勻強(qiáng)磁場中，CO間距離為10。機(jī)，當(dāng)磁場力為0.2N時(shí)，閘刀開關(guān)

會(huì)自動(dòng)跳開.則要使閘刀開關(guān)能跳開，CO中通過的電流的大小和方向?yàn)椋ǎ?/p>

A.電流方向C~*O

B.電流方向O-*C

C.電流大小為1A

D.電流大小為0.5A

7.利用傳感器和計(jì)算機(jī)可以研究快速變化的力的大小.實(shí)驗(yàn)時(shí)，把。甲中的小球舉高到繩子的懸點(diǎn)O

處，然后讓小球自由下落.用這種方法獲得的彈性繩的拉力隨時(shí)間的變化圖線如圖乙所示.根據(jù)圖線所提

供的信息，以下判斷正確的是（）

A.（2時(shí)刻小球所處位置是運(yùn)動(dòng)中最高點(diǎn)

B.口?12期間小球速度先增大后減小

C.t3時(shí)刻小球動(dòng)能最小

D.t2與t5時(shí)刻小球速度大小不同

8.如圖所示，兩塊水平放置的金屬板距離為d,用導(dǎo)線、電鍵K與?個(gè)n匝的線圈連接，線圈置于

方向豎直向上的變化磁場B中.兩板間放一臺(tái)小壓力傳感器，壓力傳感器上表面靜止放置一個(gè)質(zhì)量為m、

電荷量為+q的小球.K斷開時(shí)傳感器上有示數(shù)，K閉合時(shí)傳感器上恰好無示數(shù).則線圈中的磁場B的變

化情況和磁通量變化率分別是（)

J<1>mgd

A.正在增加,

Jtq

J<I>mgd/①mgd

C.正在減弱,D.正在增加,

JtqAtnq

9.一般的電熨斗用合金絲做發(fā)熱元件，合金絲電阻隨溫度t變化的關(guān)系如圖中實(shí)線①所示.由于環(huán)境

溫度以及熨燙的衣服厚度、干濕等情況不同，熨斗的散熱功率不同，因而熨斗的溫度可能會(huì)在較大的范圍

內(nèi)波動(dòng)，易損壞衣物.有一種用主要成分為被稱為“PTC的特殊材料做發(fā)熱元件的電熨斗，具有

升溫快、能自動(dòng)控制溫度的特點(diǎn).PTC材料的電阻隨溫度變化的關(guān)系如圖中實(shí)線②所示.

根據(jù)圖線分析：

⑴為什么處于冷態(tài)的PTC熨斗剛通電時(shí)比普遍電熨斗升溫快？

（2）通電一段時(shí)間后電熨斗溫度t自動(dòng)地穩(wěn)定在<t<范圍之內(nèi).

10.青島奧運(yùn)會(huì)帆船賽場采用風(fēng)力發(fā)電給蓄電池充電，為路燈提供電能.用光敏電阻作為傳感器控制

路燈電路的開關(guān)，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制.光敏電阻的阻值隨照射光的強(qiáng)弱而變化，作為簡化模型，可以近似認(rèn)為，

照射光較強(qiáng)（如白天）時(shí)電阻幾乎為0：照射光較弱（如黑天）時(shí)電阻接近于無窮大.利用光敏電阻作為傳感器,

借助電磁開關(guān)，可以實(shí)現(xiàn)路燈自動(dòng)在白天關(guān)閉，黑天打開.電磁開關(guān)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖所示.1、2兩接線柱

之間是勵(lì)磁線圈，3、4兩接線柱分別與彈簧片和觸點(diǎn)連接.當(dāng)勵(lì)磁線圈中電流大于50時(shí)，電磁鐵吸合

鐵片，彈簧片和觸點(diǎn)分離，3、4斷開；電流小于50〃達(dá)時(shí)，3、4接通.勵(lì)磁線圈中允許通過的最大電流

為103/nA.

一彈簧片

“鐵片

I…電磁鐵

'勵(lì)磁線圈

1絕緣支架

電磁開關(guān)內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖

⑴利用以下器材設(shè)計(jì)一個(gè)自動(dòng)控制路燈的電路，畫出電路原理圖.

光敏電阻Ri，符號(hào)

K?)

燈泡L額定功率40W,額定電壓36匕符號(hào)2

保護(hù)電阻R2，符號(hào)修

電磁開關(guān)，符號(hào)十#

蓄電池E,電壓36%內(nèi)阻很小；開關(guān)S,導(dǎo)線若干.

(2)回答下列問題：

①如果勵(lì)磁線圈的電阻為200。，瓦磁線圈允許加的最大電壓為匕保護(hù)電阻R2的阻值范

圍為Q.

②在有些應(yīng)用電磁開關(guān)的場合，為了安全，往往需要在電磁鐵吸合鐵片時(shí)，接線柱3、4之間從斷開

變?yōu)榻油?為此，電磁開關(guān)內(nèi)部結(jié)構(gòu)應(yīng)如何改造？請結(jié)合本題中電磁開關(guān)內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖說明.

③任意舉出一個(gè)其它的電磁鐵應(yīng)用的例子.

參考答案

I.BD[應(yīng)變片多用半導(dǎo)體材料制成，故選項(xiàng)A錯(cuò)，B對.傳感器榆出的是應(yīng)變片上、下兩表面的電

壓差，并且隨著外力的增大，輸出的電壓差值也就越大，故C錯(cuò)，D對]

2.B

3.D[當(dāng)電梯門碰到人或其他障礙物時(shí)立即停止關(guān)門以防擠傷人，故為壓力傳感器.]

4.B

5.D[滑塊隨導(dǎo)彈一起做加速運(yùn)動(dòng)，向左偏離。點(diǎn)的距離為X,使左惻彈簧被壓縮，右側(cè)彈簧被拉

長，則滑塊所受合力為2kx,方向向右，故加速度方向向右.由牛頓第二定律得：2kx=ma,滑塊加速度

大小為：a=2kx/m,故選D.]

C,由8=無得/=^^=2A.-*C,白B=五得/="^^=2A.1

小球下落的軌跡如右圖所示，8處為繩子原長處，C處為小球重力與繩上拉力相等處，Z)處為小球下

落的武低點(diǎn)，在尸一「圖中，0?0小球在。8間下落，力?打小球在8。間下落，殳?打小球由。回到B處，

“?〃小球在80間上升，而后下落至8點(diǎn)、.由尸一，圖知，小球在灰時(shí)刻下落到最大距離，然后最大距離

在逐淅減小，由以上分析知，小球的最大速度出現(xiàn)在C點(diǎn)，對應(yīng)于八?勿之間，A錯(cuò)，B對，小球動(dòng)能最

小出現(xiàn)在也時(shí)刻或打?〃間某時(shí)刻，C錯(cuò)誤.〃和4分別對應(yīng)小球先后兩次下落過程中經(jīng)過最低點(diǎn)的時(shí)刻，

速度大小為零，D錯(cuò)誤.正確選項(xiàng)為B.]

8.D[K閉合時(shí)傳感器上恰好無示數(shù)，說明小球受豎直向上的電場力，且電場力大小等于重力.由

楞次定律可判斷磁場8正在增強(qiáng)，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律￡=/卷=U,又%=mg得'A0m&d

,故D

Arnq

正確.]

9.(1)見解析(2)7；T7

U2

解析(1)由于冷態(tài)時(shí)PTC材料電阻里小，故由尸=匕知，其發(fā)熱功率很大，所以升溫很快.

(2)在"?/之間，電熨斗放出的熱量和產(chǎn)生的熱量才有可能相等，達(dá)到熱平衡狀態(tài)，所以電熨斗溫度

t自動(dòng)地穩(wěn)定在々VfVr范圍之內(nèi).

10.⑴見解析(2)?20160?320