高中物理 第六章 传感器 3 实验 传感器的应用课时作业 新人教版选修32.doc

实验：传感器的应用1(多选)如图639所示为一个逻辑电平检测电路，a与被测点相接，则()图639aa为低电平，led发光ba为高电平，led发光ca为低电平，led不发光da为高电平，led不发光【解析】a为低电平时，y为高电平，led的电压小，不发光；a为高电平时，y为低电平，led的电压大，发光，故b、c正确【答案】bc2如图6310所示为一种温度自动报警器的原理图，在水银温度计的顶端封入一段金属丝，以下说法正确的是()图6310a温度升高至74 时，l1亮灯报警b温度升高至74 时，l2亮灯报警c温度升高至78 时，l1亮灯报警d温度升高至78 时，l2亮灯报警【解析】当温度低于78 时，线圈中没有电流，此时灯l1亮，但不报警，当温度升高到78 时，线圈中有电流，磁铁吸引衔铁，灯l2被接通，所以灯l2亮且报警【答案】d图63113(多选)如图6311所示是一种延时开关当s1闭合时，电磁铁f将衔铁d吸下，c线路接通，当s1断开时，由于电磁感应作用，d将延迟一段时间才被释放则()a由于a线圈的电磁感应作用，才产生延时释放d的作用b由于b线圈的电磁感应作用，才产生延时释放d的作用c如果断开b线圈的s2，无延时作用d如果断开b线圈的s2，延时将变长【解析】根据题中所提示的信息，不难发现延时开关的基本工作原理：当s1闭合时，电磁铁f将衔铁d吸下，c线路接通这时虽然b线圈的s2闭合，但通过它的磁通量不变，所以没有电磁感应现象发生当s1断开时，a线圈立即断路，不会发生电磁感应，但通过b线圈的磁通量减少，由于b线圈的电磁感应作用，才产生延时释放d的作用，选项b正确如果此时断开b线圈的s2，则b线圈虽然产生感应电动势，但不产生感应电流，不能吸引衔铁d，无延时作用，选项c正确【答案】bc4如图6312所示是家用电冰箱的压缩启动装置的电路其中的运行绕组是电冰箱在工作时电动机的定子，由于家用交流电是单向，启动时必须依靠启动绕组的帮助才能产生旋转磁场在启动绕组的支路中串联有一个ptc元件这是一种以钛酸钡为主要材料的热敏电阻器电流流过ptc元件，元件发热，它的电阻率随温度升高而发生显著变化，当电动机转起来正常以后，ptc元件温度较高，电阻很大，启动绕组电流很小，以下判断正确的是()图6312电冰箱的电动机启动时比正常工作时耗电少电冰箱的电动机正常工作时比启动时耗电少电冰箱启动后，启动绕组功率不变，运行绕组功率是变化的电冰箱启动后，启动绕组功率是变化的，运行绕组功率不变a b c d【解析】启动时，由于ptc元件温度低电阻小，故耗电多，正确；启动后，随ptc元件温度升高，ptc元件电阻增大，通过启动绕组的电流减小，故启动绕组功率是变化的，而运行绕组电压不变，故功率不变，则正确【答案】b5如图6313所示是红外线遥控接收器，甲图为外形，乙图为电路，电路中g为红外线接收头out，led为发光二极管，r为电阻，阻值约为510 ，htd为压电陶瓷喇叭，当接收头未接收到红外线时，接收器不发声当用遥控器对准接收头(30 m以内)发射红外线时：图6313(1)会产生什么现象？(2)接收头的作用原理是什么？【解析】(1)陶瓷喇叭发出“嘟嘟”的响声，同时发光二极管被点亮闪烁(2)接收头g是接收红外线的当未接收到红外线时，接收头输出端为高电平，喇叭不响，二极管不会发光；当接收头接收到红外线时，接收头输入端为高电平，输出端为低电平，喇叭会响，同时二极管会发光此实验演示了红外线能够实现远距离遥控【答案】见解析图63146目前有些居民区内楼道灯的控制，使用的是一种延时开关该延时开关的简化原理图如图6314所示图中d是红色发光二极管(只要有很小的电流通过就能使其发出红色亮光)，r为限流电阻，k为按钮式开关，虚线框内s表示延时开关电路，当k按下接通电路瞬间，延时开关触发，相当于s闭合这时释放k后，延时开关s约在1分钟后断开，电灯熄灭根据上述信息和电原理图，我们可推断：按钮开关k按下前，发光二极管是_(填“发光的”或“熄灭的”)，按钮开关k按下再释放后，电灯l发光持续时间约_分钟，这一过程中发光二极管是_(填“发光的”或“熄灭的”)限流电阻r的阻值和灯丝电阻rl相比，应满足r_rl的条件【解析】开关k按下前，二极管、灯泡、电阻r、电源组成串联电路，所以二极管是发光的按钮开关k按下再释放后，由于延时开关的作用，灯l发光时间为1分钟，此时二极管被短路，所以二极管是熄灭的【答案】发光的1熄灭的7(2014大同高二检测)传感器担负着信息的采集任务，在自动控制中发挥着重要作用，传感器能够将感受到的物理量(如温度、光、声等)转换成便于测量的量(通常是电学量)例如，热敏传感器主要是应用了半导体材料制成的热敏电阻，其阻值随温度变化的图线如图6315甲所示，图6315乙是由热敏电阻rt作为传感器制作的简单自动报警器的线路图，问：图6315(1)为了使温度过高时报警铃响，c应接在_(选填“a”或“b”)点；(2)若使启动报警的温度提高些，应将滑动变阻器滑片p向_移动(选填“左”或“右”)；(3)如果在调试报警器达到到最低报警温度时，无论如何调节滑动变阻器滑片p都不能使报警器工作，且电路连接完好，各电路元件都能处于工作状态，则造成工作电路实际不能工作的原因可能是_.【解析】(1)由图甲可知当温度升高时rt的阻值减小，通过线圈的电流变大，线圈的磁通量变大，对衔铁的引力变大，可与a点接触，欲使报警器报警，c应接在a点(2)若使启动报警的温度提高些，可使电路的相对电流减小一些，以使得热敏电阻rt的阻值减小得更大一些，所以将滑动变阻器滑片p向左移动，增大滑动变阻器接入电路的阻值(3)在调试报警器达最低报警温度时，无论如何调节滑动变阻器滑片p都不能使报警器工作，可能是通过线圈的电流太小或线圈匝数太少，线圈的磁通量小，对衔铁的引力较小，也可能是弹簧的弹力较大，线圈的磁力不能将衔铁吸引到和a接触的状态，还可能是乙图电源电压太低【答案】(1)a(2)左(3)可能是乙图中的电源电压太低或电流太小或继电器线圈匝数太少或弹簧劲度系数太大8如图6316是一个报警器装置的逻辑电路图，rt是一个热敏电阻，低温时电阻值很大，高温时电阻值很小，r是一个阻值较小的分压电阻，a为斯密特触发器输入端图6316(1)为什么在高温时电铃会响起？(2)为了提高电路的灵敏度，即将报警温度调得低些，那么r的值应该大一些还是小一些？【解析】(1)热敏电阻的温度上升，rt变小，a的电压低到某一值时，y会由低电平跳到高