高中物理 课时训练12传感器及其工作原理 新人教版选修32.doc

课时训练12传感器及其工作原理1.下列说法正确的是()。a.凡将非电学量转化为电学量的传感器都是物理传感器b.湿敏传感器只能是物理传感器c.物理传感器只能将采集到的信息转化为电压输出d.物理传感器利用的是物质的物理性质和物理效应答案:d解析:各种传感器虽然工作原理不同,但基本功能相似,多数是将非电学量转化为电学量,故a错;湿敏传感器为化学传感器,故b错;传感器既可将信息转化为电压输出,也可转化为电流、电阻等输出,故c错;由物理传感器定义知d正确。2.2008年,中国牛奶行业经历了一次严峻考验,许多牛奶制品中被检测出化学原料三聚氰胺。在多种检测三聚氰胺的方法中有一种“酶标法检测”,若这种检测方法,使用了传感器,应为传感器中的哪一类()。a.物理传感器b.化学传感器c.生物传感器d.温度传感器答案:c解析:检测方法为酶标法,所以其原理应该是利用了生物酶,故应为生物传感器,所以c正确。3.下列仪器或装置不是利用传感器的是()。a.汽车防盗报警器b.宾馆房间内的火灾报警器c.工兵用的地雷探测仪d.用钥匙打开房门答案:d解析:a、b、c三种仪器都是将非电学量转换成电学量的装置,都是利用了传感器。用钥匙打开房门是利用了机械原理,不是利用的传感器。4.在温控电路中,通过热敏电阻阻值随温度的变化可实现对电路相关物理量的控制。如图所示电路,r1为定值电阻,r2为半导体热敏电阻(温度越高电阻越小),c为电容器。当环境温度降低时()。a.电容器c的带电荷量增大b.电压表的读数增大c.电容器c两板间的电场强度减小d.r1消耗的功率增大答案:ab解析:当环境温度降低时,r2变大,电路的总电阻变大,由i=知i变小,又u=e-ir,电压表的读数u增大,b正确;又由u1=ir1及p1=i2r1可知u1变小,r1消耗的功率p1变小,d错误;电容器两板间的电压u2=u-u1,u2变大,由场强e=,q=cu2可知q、e都增大,故a正确,c错误。5.如图所示为光敏电阻自动计数器的示意图,其中r1为光敏电阻,r2为定值电阻。此光电计数器的基本工作原理是()。a.当有光照射r1时,信号处理系统获得高电压b.当有光照射r1时,信号处理系统获得低电压c.信号处理系统每获得一次低电压就计数一次d.信号处理系统每获得一次高电压就计数一次答案:ac解析:当光照射到光敏电阻r1上时,r1电阻减小,电路中电流增大,r2两端电压升高,信号处理系统得到高电压,计数器每由高电压转到低电压,就计一个数,从而达到自动计数目的,由以上分析选项a、c正确。6.如图是观察电阻随温度变化情况的示意图。现在把杯中的水由冷水变为热水,关于欧姆表的读数变化情况正确的是()。a.如果r为金属热电阻,读数变大,且变化非常明显b.如果r为金属热电阻,读数变小,且变化不明显c.如果r为热敏电阻(用半导体材料制作),读数变化非常明显d.如果r为热敏电阻(用半导体材料制作),读数变化不明显答案:c解析:若为金属热电阻,温度升高后,电阻变大,读数变化不明显,a、b错误。若为热敏电阻,读数将明显变化,c对,d错。7.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 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r的温度等于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 答案:d解析:在20 时,e=(rg+r1)i1,得rg=500 ,在t 时,e=(rg+r2)i2,即9 v=(500 +r2)3.610-3 a,得r2=2 000 ,从图乙中可以看出t=120 ,故选d。8.某学生为测量一个物体的质量,找到一个力电转换器,该转换器的输出电压正比于受压面的压力(比例系数为k),如图所示,测量时先调节输出端的电压,使转换器空载时的输出电压为0;而后在其受压面上放一物体,即可测得与物体的质量成正比的输出电压u。现有下列器材:力电转换器、质量为m0的砝码、电压表、滑动变阻器、干电池各一个、开关及导线若干、待测物体(可置于力电转换器的受压面上)。请完成对该物体质量的测量:(1)设计一个电路,要求力电转换器的输入电压可调。并且使调节范围尽可能大,画出这一完整的电路(包括力电转换器在内)。(2)简要说明测量步骤,求出比例系数k,并测出待测物体的质量m。(3)设想实验可能会出现的问题。答案:见解析解析:(1)设计的电路如图所示(2)测量步骤与结果如下:闭合开关s,调节变阻器的滑片p,使力电转换器的输出电压为零。将质量为m0的砝码放在力电转换器的受压面上,记下此时的输出电压u0。取下砝码,将待测物体放在力电转换器的受压面上,记下此时的输出电压u。由以