2019版高考物理一轮复习第十三章交变电流电磁场与电磁波第4讲实验传感器的简单应用检测284101.doc

第4讲实验：传感器的简单应用基础巩固1.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,就将声音信号转换为电信号。下列说法正确的是()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,穿过金属线圈的磁通量不变D.膜片振动时,金属线圈中不会产生感应电动势2.传感器是一种采集信息的重要器件,如图是由电容器作为传感器来测定压力变化的电路,当待测压力作用于膜片电极上时,下列说法中正确的是()若F向下压膜片电极,电路中有从a到b的电流;若F向下压膜片电极,电路中有从b到a的电流;若F向下压膜片电极,电路中不会有电流产生;若电流表有示数,说明压力F发生变化;若电流表有示数,说明压力F不会发生变化。A.B.C.D.3.关于传感器工作的一般流程,下列说法中正确的是()A.非电学量敏感元件转换电路电学量转换元件B.电学量敏感元件转换电路转换元件非电学量C.非电学量敏感元件转换元件转换电路电学量D.非电学量转换电路转换元件敏感元件电学量4.如图所示为电容式传感器部分构件的示意图。当动片(实线图)和定片(虚线图)之间正对扇形区的圆心角的角度发生变化时,电容C便发生变化,图中能正确反映C和间函数关系的是()5.电流传感器可以像电流表一样测量电流,它的优点是反应非常快,可以捕捉到瞬间的电流变化,还可以与计算机相连,能在很短的时间内画出电流随时间的变化图像。按图甲连接电路,提供8 V直流电源,先使开关S与1相连,电源向电容器充电,这个过程可在瞬间完成,然后把开关S掷向2,电容器放电,传感器将电流信息传入计算机,屏上显示出电流随时间变化的I-t曲线,如图乙所示。(1)图乙中画出的竖直狭长矩形(图乙最左端),它的面积表示的物理意义是;(2)估算电容器在全部放电过程中释放的电荷量是C;(3)根据以上数据估算,电容器的电容是F。综合提能1.如图甲是某同学设计的电容式速度传感器原理图,其中上板为固定极板,下板为待测物体,在两极板间电压恒定的条件下,极板上所带电荷量Q将随待测物体的上下运动而变化。若Q随时间t的变化关系为Q=bt+a(a、b为大于零的常数),其图像如图乙所示,那么图丙、图丁中反映极板间场强大小E和物体速率v随t变化的图线可能是() A.和B.和C.和D.和2.现要组装一个由热敏电阻控制的报警系统,要求当热敏电阻的温度达到或超过60 时,系统报警。提供的器材有:热敏电阻,报警器(内阻很小,流过的电流超过Ic时就会报警),电阻箱(最大阻值为999.9 ),直流电源(输出电压为U,内阻不计),滑动变阻器R1(最大阻值为1 000 ),滑动变阻器R2(最大阻值为2 000 ),单刀双掷开关一个,导线若干。在室温下对系统进行调节。已知U约为18 V,Ic约为10 mA;流过报警器的电流超过20 mA时,报警器可能损坏;该热敏电阻的阻值随温度升高而减小,在60 时阻值为 650.0 。(1)完成待调节的报警系统原理电路图的连线。(2)电路中应选用滑动变阻器(填“R1”或“R2”)。(3)按照下列步骤调节此报警系统:电路接通前,需将电阻箱调到一固定的阻值,根据实验要求,这一阻值为;滑动变阻器的滑片应置于(填“a”或“b”)端附近,不能置于另一端的原因是。将开关向(填“c”或“d”)端闭合,缓慢移动滑动变阻器的滑片,直至。(4)保持滑动变阻器滑片的位置不变,将开关向另一端闭合,报警系统即可正常使用。答案精解精析基础巩固1.B当声波使膜片前后振动时,带动处于永磁体的磁场中的线圈切割磁感线,穿过线圈的磁通量发生改变,产生感应电流,从而将声音信号转变为电信号。可见利用的是电磁感应原理。2.A当向下压时,因为C=rS4kd,d减小,C增大,在U不变时,由C=QU知,Q增大,电路中有从b向a的电流,正确;当F变化时,电容器两极板的间距变化,电容变化,电容器所带电荷量发生变化,电路中有电流,正确,故选A。3.C传感器工作的一般流程为:非电学量被敏感元件感知,然后通过转换元件转换成电信号,再通过转换电路将此信号转换成易于传输或测量的电学量,因此A、B、D错,C对。4.D当角度发生变化时,极板正对面积发生变化,S=r22=r22,又C=rS4kd,所以C=rr28kd,=8kdCrr2,故D正确。5.答案(1)电容器0.1 s内放电的电荷量(2)6.0810-3(6.0010-3、6.1610-3)(3)7.610-4(7.510-4、7.710-4)解析(1)因为q=It,所以I-t图线与t轴所围“面积”表示电荷量q。(2)图线与t轴所围的“面积”有76个格(或75、77个格),所以电荷量为760.20.410-3 C=6.0810-3 C(6.0010-3、6.1610-3 C都算正确)。(3)电容器充电的电压U等于电源电动势E=8 V,由C=QU得C=7.610-4 F(7.510-4、7.710-4 F都算正确)。综合提能1.C平行板电容器间电压恒定,板间场强E=Ud=QCd=QrS4kdd=4kQrS,故EQ,即Ebt+a,故可能正确。极板所带电荷量Q=UC=UrS4kd=UrS4kd,与已知Q随时间的变化关系对比可知dt+a,即待测物体的运动为匀速运动,故可能正确。2.答案(1)连线如图所示(2)R2(3)650.0b接通电源后,流过报警器的电流会超过20 mA,报警器可能损坏c报警器开始报警解析(1)见答案。(2)由R=UIc=181010-3 =1