高中物理 第三章 传感器 第一、二节 认识传感器 传感器的原理自我小测（含解析）粤教版选修3-2.doc

认识传感器 传感器的原理一、单项选择题1如图所示，r1为定值电阻，r2为负温度系数的热敏电阻，l为小灯泡，当温度降低时（）ar1两端的电压增大b电流表的示数增大c小灯泡的亮度变强d小灯泡的亮度变弱2如下图所示，r3是光敏电阻，当开关s闭合后，在没有光照射时，a、b两点等电势当用光照射电阻r3时，则（）ar3的电阻变小，a点电势高于b点电势br3的电阻变小，a点电势低于b点电势cr3的电阻变大，a点电势高于b点电势dr3的电阻变大，a点电势低于b点电势3传感器是一种采集信息的重要器件，如图所示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二、双项选择题4有定值电阻、热敏电阻、光敏电阻三只元件，将这三只元件分别接入如下图所示电路中的a、b两点后，用黑纸包住元件或者把元件置入热水中，观察欧姆表的示数，下列说法正确的是（）a置入热水中与不置入热水中相比，欧姆表示数变化较大，这只元件一定是热敏电阻b置入热水中与不置入热水中相比，欧姆表示数不变化，这只元件一定是定值电阻c用黑纸包住元件与不用黑纸包住元件相比，欧姆表示数变化较大，这只元件一定是光敏电阻d用黑纸包住元件与不用黑纸包住元件相比，欧姆表示数相同，这只元件一定是定值电阻5传感器是一种采集信息的重要器件如下图所示是一种测定压力的电容式传感器当待测压力f作用于可动膜片电极时，可使膜片产生形变，引起电容的变化，将电容器、灵敏电流计和电源串联成闭合电路，那么（）a当f向上压膜片电极时，电容将减小b当f向上压膜片电极时，电容将增大c若电流计有示数，则压力f发生变化d若电流计有示数，则压力f不发生变化6在自动恒温装置中，某种半导体材料的电阻率与温度的关系如下图所示，已知这种材料具有发热和控温双重功能，据此完成下列问题（1）通电前材料温度低于t1，通电后，电压保持不变，它的功率（）a先增大后减小b先减小后增大c达到某一温度后功率不变d功率一直在变化（2）当其产生的热量与散发的热量相等时，温度保持在（）at1bt2ct1t2的某一值上d大于t1的某一值上三、非选择题7如下图所示，是两种电感式微小位移传感器的原理图，图甲中，1是待测物体，2是可平移的软铁芯，3是固定的软铁芯，2、3之间的空气间隙随着物体的位移改变，铁芯3上有线圈4乙图中3是空心线圈，1是待测物体，软铁芯2插在线圈3中并且随着物体1在线圈中平移说明它们的工作原理8一热敏电阻阻值随温度变化的图象如实验图甲所示请应用这一热敏电阻自行设计一控制电路当温度高于某一值后红色指示灯亮而温度低于这一值时绿色指示灯亮给你的器材有如实验图乙所示的继电器一只（a、b为常闭触点，c、d为常开触点）、热敏电阻一只、滑动变阻器一只、红绿色指示灯各一个、两个独立的电池组、开关两个、导线若干等并且请说明滑动变阻器的作用参考答案1答案：c解析：r2与灯l并联后与r1串联，与电源构成闭合电路，当热敏电阻温度降低时，电阻r2增大，外电路电阻增大，电流表读数减小，灯l电压增大，灯泡亮度变强，r1两端电压减小，故c项正确，其余各项均错2.答案：a解析：当用光照射r3时，r3的电阻值减小，通过r3和r4的电流增大，r3的电压降减小，r4的电压降增加，a点电势高于b点电势3.答案：a解析：在压力f作用下，电容器两极板间的距离发生变化，引起电容的变化在电容器两极板间电压不变的情况下，据可知，电容器电容c的变化必然导致电容器带电量的变化，从而有电流经过电流表反之，当电流表中有电流经过时，则说明压力f一定发生了变化当压力f向下作用时，电容器极板间的距离变小，使得电容器的电容c增大，在电容器两极板间电压不变的情况下，由可知，电容器的带电量q要增大，即电容器处于充电状态，电路中有ba的电流综上所述，选项a正确4.答案：ac解析：热敏电阻的阻值随温度变化而变化，定值电阻和光敏电阻不随温度变化；光敏电阻的阻值随光照变化而变化，定值电阻和热敏电阻的阻值不随光照变化5.答案：bc解析：当f向上压膜片电极时，电容器的电容将增大，电流计有示数，则压力f发生变化6.答案：（1）ac（2）cd解析：通电前材料温度低于t1，电压保持不变，通电后，产生的热量比散发的热量大，材料的温度升高，电阻减小，功率增大当材料的温度高于t1后，材料的温度升高，电阻增加，功率减小，当其达到t1t2的某一温度后，产生的热量与散发的热量相等，功率不变7.答案：见解析解析：甲中当待测物体位置变化时，2、3间的空气间隙变化，线圈4的电感值发生变化这一变化量通过转换电路测量电路输出电流，就反映出被测物体位移的变化量乙图中被测物体位置变化，带动软铁芯2在线圈中移动，线圈的电感值将变化，这一变化通过转换电路和检测电路输出电流，就得到了被测物体位移的变化8.答案：设计的控制电路如下图所示：此方案中滑动变阻器的作用：滑动变阻器作限流式连接，主要是通过调节满足对热敏电阻的要求解析：由题中实验图甲可知，热敏电阻的阻值随温度升高而降低，是负温度系数的热敏电阻，设计的控制电路如答案图所示当温度低于这一值时，热敏电阻的阻值较