高中物理 第六章 传感器 第二节 传感器的应用自我小测（含解析）新人教版选修

在学生就要走出校门的时候，班级工作仍要坚持德育先行，继续重视对学生进行爱国主义教育、集体主义教育、行为规范等的教育，认真落实学校、学工处的各项工作要求传感器的应用一、选择题(其中第15题为单选题，第67题为多选题)1下列元件利用了光传感器的是()A火灾报警器 B电饭锅C测温仪 D加速度计2唱卡拉OK用的话筒，内有传感器，其中有一种是动圈式的，它的工作原理是在弹性膜片后面粘接一个轻小的金属线圈，线圈处于永磁体的磁场中，当声波使膜片前后振动时，就将声音信号转变为电信号。下列说法中正确的是()A该传感器是根据电流的磁效应工作的B该传感器是根据电磁感应原理工作的C膜片振动时，穿过线圈的磁通量不变D膜片振动时，金属线圈中不会产生感应电动势3压敏电阻的阻值随所受压力的增大而减小，有位同学利用压敏电阻设计了判断小车运动状态的装置，其工作原理如图甲所示，将压敏电阻和一块挡板固定在绝缘小车上，中间放置一个绝缘重球。小车向右做直线运动过程中，电流表示数如图乙所示，下列判断正确的是()A从t1到t2时间内，小车做匀速直线运动B从t1到t2时间内，小车做匀加速直线运动C从t2到t3时间内，小车做匀速直线运动D从t2到t3时间内，小车做匀加速直线运动4电子打火机的点火原理是压电效应，压电片在受压时会在两侧形成电压且电压大小与压力近似成正比。现有一利用压电效应制造的电梯加速度传感器，如图所示。压电片安装在电梯地板下，电压表与压电片构成闭合回路用来测量压电片两侧形成的电压。若发现电压表示数增大，下列说法正确的是()A电梯一定加速上升 B电梯一定减速下降C电梯加速度一定向上 D电梯加速度一定向下5温度传感器广泛应用于室内空调、电冰箱等家用电器中，它是利用热敏电阻的阻值随温度变化的特性来工作的。如图甲所示，电源的电动势E9.0 V，内阻不计，G为灵敏电流表，内阻RG保持不变，R为热敏电阻，其电阻阻值与温度的变化关系如图乙所示。闭合开关S，当温度等于20 时，电流表示数I12 mA；当电流表的示数I23.6 mA时，热敏电阻的温度是()A60 B80 C100 D120 6关于电子秤中应变式力传感器的说法正确的是()A应变片是由导体材料制成B当应变片的表面拉伸时，其电阻变大；反之，变小C传感器输出的是应变片上的电压D外力越大，输出的电压差值也越大7如图是电饭锅的结构图，如果感温磁体的“居里温度”为103 时，下列说法中正确的是()A常温下感温磁体具有较强的磁性B当温度超过103 时，感温磁体的磁性较强C饭熟后，水分被大米吸收，锅底的温度会超过103 ，这时开关按钮会跳起D常压下只要锅内有水，锅内的温度就不可能达到103 ，开关按钮就不会自动跳起二、非选择题8如图所示是一种自动控制水温的装置，加热电路的两个端点P、Q应接在触头a、b之间还是c、d之间？热敏电阻两端M、N应接在哪两个触头之间？9有一种测量体重的电子秤，其原理图如图中的虚线框内所示，它主要由三部分构成：踏板和压力杠杆ABO、压力传感器R(一个阻值可随压力大小而变化的电阻器)、显示体重的仪表G(其实质是电流表)。其中AOBO51。已知压力传感器的电阻与其所受压力的关系如下表所示：压力F/N050100150200250300电阻R/300270240210180150120设踏板的杠杆组件质量不计，接通电源后，压力传感器两端的电压恒为4.68 V，则：(1)利用表中数据归纳出电阻R随压力F变化的函数关系式。(2)该电子秤零刻度线(即踏板空载时的刻度线)应标在电流表刻度盘多少毫安处？(3)如果某人站在踏板上，电流表刻度盘示数为20 mA，这个人的体重是多少？参考答案1解析：火灾报警器用的是光电三极管，A对；电饭锅和测温仪用的是温度传感器，B、C错；加速度计用的是力传感器，D错。故选A。答案：A2解析：这既是一道联系实际题，也是一道信息题，只要能抓住主要信息，就容易得出答案。主要信息是：线圈是动圈式的，处在磁场中，产生了电信号，结合实际可知B正确。答案：B3解析：0t1时间内，I不变，说明压敏电阻所受压力不变或不受压力，小车做匀速直线运动或匀加速直线运动；t1t2时间内，I渐大，压敏电阻所受压力逐渐增大，小车做加速度逐渐增大的加速运动，至t2时刻加速度达到一定的值；t2t3时间内，小车做匀加速直线运动，故正确选项为D。答案：D4解析：电压表示数增大说明人对地板的压力变大，对人受力分析知地板对人的支持力大于人所受重力，即人的加速度一定向上，所以电梯可能向上加速，也可能向下减速。答案：C5解析：由图乙可知，当t20 时，热敏电阻阻值R14 k。由闭合电路欧姆定律EI1(R1RG)，代入数值可求得：RG500 ；当I23.6 mA时，设热敏电阻阻值为R2，则EI2(R2RG)，可求得R22 k，由图乙可知，这时热敏电阻温度t120 。故正确选项为D。答案：D6解析：应变片多用半导体材料制成，故选项A错，B对；传感器输出的是上、下两应变片上的电压差，并且随着外力的增大，输出的电压差值也就越大，故C错，D对。答案：BD7解析：本题是课本中学习的温度传感器的应用电饭锅的原理。答案：ACD8解析：P、Q应该分别接到触头a、b之间，同时，M、N应该分别接e、f。其工作原理是：当水温升高时，热敏电阻阻值减小，电磁铁中电流增大，吸引力增大，衔铁被吸下，a、b断开，使加热装置停止加热；当水温降低到一定程度时，热敏电阻温度降低，电磁铁中电流减小，吸引力减小，衔铁被弹簧拉上去，使a、b之间连接，加热装置开始加热，从而实现水温控制。答案：P、Q应该分别接在触头a、b之间M、N应分别接在触头e、f之间9解析：(1)由表中数据归纳得出：R3000.6F()。(2)依题意可知，电子秤空载时压力传感器受到的压力为0，由表可知，此时压力传感器的电阻R1300 ，电路中的电流为I A15.6 mA，所以该秤零刻度线应标在电流表刻度盘的15.6 mA处。(3)当电流表刻度盘的读数为I220 mA时，压力传感器的电阻R2 234 由R3000.6F算得F2110 N再由F2AOGBO得G550 N。答案：(1)R3000.6F()