2024-2025學(xué)年高中物理第六章傳感器第2節(jié)傳感器的應(yīng)用作業(yè)新人教版選修3-2

PAGEPAGE12傳感器的應(yīng)用?(多選)下列關(guān)于電飯鍋的說(shuō)法正確的是 ()A.電飯鍋中的溫度傳感器的主要元件是鐵氧體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),當(dāng)溫控開(kāi)關(guān)自動(dòng)斷電后,它不能自動(dòng)復(fù)位?位移傳感器的工作原理圖如圖6-2-1所示,物體M在導(dǎo)軌上平移時(shí),帶動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片滑動(dòng),通過(guò)電壓表顯示的數(shù)據(jù)來(lái)反映物體位移的大小.假設(shè)電壓表是志向的,則下列說(shuō)法正確的是 ()圖6-2-1A.物體M運(yùn)動(dòng)時(shí),電源內(nèi)的電流會(huì)發(fā)生變更B.物體M運(yùn)動(dòng)時(shí),電壓表的示數(shù)會(huì)發(fā)生變更C.物體M不動(dòng)時(shí),電路中沒(méi)有電流D.物體M不動(dòng)時(shí),電壓表沒(méi)有示數(shù)?如圖6-2-2所示是測(cè)定位移x的電容式傳感器,其工作原理是某個(gè)量的變更,造成其電容的變更,這個(gè)量為 ()圖6-2-2A.電介質(zhì)進(jìn)入極板的長(zhǎng)度B.兩極板的間距C.兩極板的正對(duì)面積D.電介質(zhì)的種類(lèi)?(多選)如圖6-2-3所示,電容式觸摸屏的構(gòu)造主要是在玻璃屏幕上鍍一層透亮的薄膜導(dǎo)體層,再在導(dǎo)體層外加上一塊愛(ài)護(hù)玻璃,電容式觸摸屏在觸摸屏四邊均鍍上狹長(zhǎng)的電極,在導(dǎo)體層內(nèi)形成一個(gè)低電壓溝通電場(chǎng).在觸摸屏幕時(shí),由于人體是導(dǎo)體,手指與內(nèi)部導(dǎo)體層間會(huì)形成一個(gè)特別電容(耦合電容),四邊電極發(fā)出的電流會(huì)流向觸點(diǎn),而電流強(qiáng)弱與手指到電極的距離成正比,位于觸摸屏后的限制器便會(huì)計(jì)算電流的比例及強(qiáng)弱,精確算出觸摸點(diǎn)的位置.由以上信息可知 ()圖6-2-3A.電容式觸摸屏的兩極板分別是導(dǎo)體層和手指B.當(dāng)用手觸摸屏幕時(shí),手指與屏的接觸面積越大,電容越大C.當(dāng)用手觸摸屏幕時(shí),手指與屏的接觸面積越大,電容越小D.假如用戴了絕緣手套的手觸摸屏幕,限制器照樣能計(jì)算觸摸點(diǎn)位置?如圖6-2-4所示,兩塊水平放置的金屬板距離為d,用導(dǎo)線(xiàn)、開(kāi)關(guān)S將其與一個(gè)n匝的線(xiàn)圈連接,線(xiàn)圈置于方向豎直向上的變更的磁場(chǎng)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.S斷開(kāi)時(shí)傳感器上有示數(shù),S閉合時(shí)傳感器上恰好無(wú)示數(shù).線(xiàn)圈中的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的變更狀況和磁通量變更率ΔΦΔt應(yīng)分別是圖6-2-4A.B正在增加,ΔΦΔB.B正在減弱,ΔΦΔC.B正在減弱,ΔΦΔD.B正在增加,ΔΦΔ?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更的特性來(lái)工作的.如圖6-2-5甲所示,電源的電動(dòng)勢(shì)E=9.0V,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,其阻值與溫度的關(guān)系如圖乙所示.閉合開(kāi)關(guān)S,當(dāng)R的溫度等于20℃時(shí),電流表示數(shù)I1=2mA;當(dāng)電流表的示數(shù)I2=3.6mA時(shí),熱敏電阻的溫度是 ()圖6-2-5A.60℃ B.80℃C.100℃ D.120℃?(多選)如圖6-2-6所示為光敏電阻自動(dòng)計(jì)數(shù)器的示意圖,其中A是發(fā)光儀器,B是傳送帶上的物品,R1為光敏電阻,R2為定值電阻,此計(jì)數(shù)器的基本工作原理是 ()圖6-2-6A.當(dāng)有光照耀R1時(shí),信號(hào)處理系統(tǒng)獲得高電壓B.當(dāng)有光照耀R1時(shí),信號(hào)處理系統(tǒng)獲得低電壓C.信號(hào)處理系統(tǒng)每獲得一次低電壓就計(jì)數(shù)一次D.信號(hào)處理系統(tǒng)每獲得一次高電壓就計(jì)數(shù)一次?在輸液時(shí),藥液有時(shí)會(huì)從針口流出體外,為了剛好發(fā)覺(jué),設(shè)計(jì)了一種報(bào)警裝置,電路如圖6-2-7所示.M是貼在針口處的傳感器,接觸到藥液時(shí)其電阻RM發(fā)生變更,導(dǎo)致S兩端電壓U增大,裝置發(fā)出警報(bào),此時(shí) ()圖6-2-7A.RM變大,且R越大,U增大越明顯B.RM變大,且R越小,U增大越明顯C.RM變小,且R越大,U增大越明顯D.RM變小,且R越小,U增大越明顯?酒精測(cè)試儀用于機(jī)動(dòng)車(chē)駕駛?cè)藛T及其他嚴(yán)禁酒后作業(yè)人員是否酗酒的現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè).它利用的是一種二氧化錫半導(dǎo)體型酒精氣體傳感器,酒精氣體傳感器的電阻隨酒精氣體濃度的變更而變更.在如圖6-2-8所示的電路中,不同的酒精氣體濃度對(duì)應(yīng)著傳感器的不同電阻,這樣,電壓表的示數(shù)就與酒精氣體濃度有了對(duì)應(yīng)關(guān)系.假如二氧化錫半導(dǎo)體型酒精氣體傳感器的電阻的倒數(shù)與酒精氣體的濃度成正比,那么,電壓表示數(shù)U與酒精氣體濃度c之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系正確的是 ()圖6-2-8A.U越大,表示c越大,c與U成正比B.U越大,表示c越大,但是c與U不成正比C.U越大,表示c越小,c與U成反比D.U越大,表示c越小,但是c與U不成反比用電流傳感器可以清晰地演示一些電學(xué)元件對(duì)電路中電流的影響.如圖6-2-9所示,在電路中接入電感線(xiàn)圈,閉合開(kāi)關(guān)時(shí),計(jì)算機(jī)顯示的電流隨時(shí)間變更的圖像會(huì)是圖6-2-10中的 ()圖6-2-9圖6-2-10(多選)壓敏電阻的阻值會(huì)隨所受壓力的增大而減小.一同學(xué)利用壓敏電阻設(shè)計(jì)了推斷升降機(jī)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的裝置如圖6-2-11甲所示,將壓敏電阻平放在升降機(jī)內(nèi),受壓面朝上,在上面放一物體m,升降機(jī)靜止時(shí)電流表示數(shù)為I0.某過(guò)程中電流表的示數(shù)如圖乙所示,則在此過(guò)程中 ()圖6-2-11A.物體處于失重狀態(tài)B.物體處于超重狀態(tài)C.升降機(jī)肯定向上做勻加速運(yùn)動(dòng)D.升降機(jī)可能向下做勻減速運(yùn)動(dòng)小強(qiáng)在用恒溫箱進(jìn)行試驗(yàn)時(shí),發(fā)覺(jué)恒溫箱的溫度持續(xù)上升,無(wú)法自動(dòng)限制.經(jīng)檢查,恒溫箱的限制器沒(méi)有故障.如圖6-2-12所示,下列對(duì)故障推斷正確的是 ()圖6-2-12A.只可能是熱敏電阻出現(xiàn)故障B.只可能是溫度設(shè)定裝置出現(xiàn)故障C.熱敏電阻和溫度設(shè)定裝置都可能出現(xiàn)故障D.可能是加熱器出現(xiàn)故障1.ABD[解析]電飯鍋中的溫度傳感器的主要元件是鐵氧體,鐵氧體在常溫下有鐵磁性,在溫度很高時(shí)失去鐵磁性,A、B正確.因水開(kāi)時(shí)溫度為100℃,達(dá)不到居里溫度,故不能自動(dòng)斷電,C錯(cuò)誤.溫控開(kāi)關(guān)只能手動(dòng)閉合,D正確.2.B[解析]由于電壓表是志向的,因此滑片P移動(dòng)時(shí),不變更閉合電路的電阻,電源內(nèi)的電流不發(fā)生變更,即電流恒定,A、C錯(cuò)誤;物體M運(yùn)動(dòng)時(shí),電壓表所測(cè)電壓是變更的,物體M不動(dòng)時(shí),電壓表示數(shù)恒定,B正確,D錯(cuò)誤.3.A[解析]由原理圖可知,要測(cè)定的位移x發(fā)生變更,則電介質(zhì)進(jìn)入極板的長(zhǎng)度發(fā)生變更,從而引起電容的變更,而兩極板的間距、正對(duì)面積及電介質(zhì)種類(lèi)均未變更,A正確.4.AB5.D[解析]當(dāng)開(kāi)關(guān)S閉合時(shí),傳感器上恰好無(wú)示數(shù),說(shuō)明小球受到豎直向上的靜電力,且靜電力大小等于重力,由楞次定律可推斷,磁感應(yīng)強(qiáng)度B正在增加,依據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律得E=nΔΦΔt,又qEd=mg,故ΔΦΔt6.D[解析]熱敏電阻的阻值隨溫度變更而變更,從圖中可以得出,當(dāng)溫度為20℃時(shí),熱敏電阻的阻值為4kΩ,由E=I1(Rg+R)可求出Rg=0.5kΩ,同理可求出,當(dāng)電流為3.6mA時(shí),熱敏電阻的阻值為2kΩ,再由圖可得此時(shí)的溫度為120℃.7.BD[解析]當(dāng)傳送帶上沒(méi)有物品攔住由A射出的光信號(hào)時(shí),光敏電阻的阻值小,由分壓規(guī)律知,傳給信號(hào)處理系統(tǒng)的電壓低;當(dāng)傳送帶上有物品攔住由A射出的光信號(hào)時(shí),光敏電阻的阻值變大,傳給信號(hào)處理系統(tǒng)的電壓變高并計(jì)數(shù)一次.這種凹凸交替變更的信號(hào)經(jīng)過(guò)信號(hào)處理系統(tǒng)的處理,就會(huì)自動(dòng)轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的數(shù)字,實(shí)現(xiàn)自動(dòng)計(jì)數(shù)的功能.綜上所述,B、D正確.8.C[解析]當(dāng)RM變大時(shí),回路的總電阻R總變大,依據(jù)I總=ER總得,干路中的電流變小,S兩端的電壓U=I總RS變小,故選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤;當(dāng)RM變小時(shí),回路的總電阻R總變小,依據(jù)I總=ER總得,干路中的電流變大,S兩端的電壓U=I總RS變大,而且R越大,RM變小時(shí)對(duì)回路的總電阻變更的影響越明顯,故選項(xiàng)C正確,9.B[解析]由題意知,傳感器電阻r'的倒數(shù)與酒精氣體濃度c是正比關(guān)系,即1r'=kc,電壓表示數(shù)U=R0Er'+R+R0+r=R0E1kc+R+10.B[解析]當(dāng)閉合開(kāi)關(guān)時(shí),通過(guò)電感線(xiàn)圈的電流是漸漸增大的,但并不是勻稱(chēng)增大,一段時(shí)間后電流恒定,選項(xiàng)B正確.11.BD[解析]電流表的示數(shù)變?yōu)?I0且保持不變,說(shuō)明壓敏電阻的阻值比升