高中物理 第六章 传感器 第2节 传感器的应用课后习题（一）（含解析）新人教版选修3-2.doc

2传感器的应用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的金属线圈,线圈处于永磁铁的磁场中,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:b2.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:d3.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e=9.0 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i1=2 ma;当电流表的示数i2=3.6 ma时,热敏电阻的温度是()a.60 b.80 c.100 d.120 解析:由题图乙可知,当t=20 时,热敏电阻阻值r1=4 k。由闭合电路欧姆定律e=i1(r1+rg),代入数值可求得rg=500 ;当i2=3.6 ma时,设热敏电阻阻值为r2,则e=i2(r2+rg),可求得r2=2 k,由题图乙可知,这时热敏电阻温度t=120 。故正确选项为d。答案:d4.(多选)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:bd5.(多选)如图是电饭锅的结构图,如果感温磁铁的“居里温度”为103 时,下列说法中正确的是()a.常温下感温磁铁具有较强的磁性b.当温度超过103 时,感温磁铁的磁性较强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:acd6.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?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7.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aobo=51。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?解析:(1)由表中数据归纳得出r=300-0.6f()。(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r1=300 ,电路中的电流为i= a=15.6 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i2=20 ma时,压力传感器的电阻r2= =234 由r=300-0.6f算得f2=110 n再由f2ao=gbo得g=550 n。答案:(1)r=300-0.6f()(2)15.6 ma(3)550 n8.智能手机除具有一般