教科版选修32 第3章第1节 传感器 作业 .doc

传感器1传感器可将非电学量转化为电学量，起自动控制作用，如计算机鼠标中有位移传感器，电饭煲中有温度传感器，电视机、录像机、影碟机、空调机中有光电传感器演示位移传感器的工作原理如图所示，物体m在导轨上平移时，带动滑动变阻器的滑动触头滑动，通过电压表显示的数据来反映物体位移的大小，假设电压表是理想的，则下列说法正确的是（）a物体m运动时，电源内的电流会发生变化b物体m运动时，电压表的示数会发生变化c物体m不动时，电路中没有电流d物体m不动时，电压表没有示数2在如图所示的电路中，开关s是闭合的，现增大电容器a、b两极板间距，则下列说法正确的是（）a电容器的电容将增大，带电荷量增加b电容器的电容将减小，带电荷量增加c电容器的电容将不变，带电荷量也不变d电容器的电容将减小，带电荷量不变3如图所示是一个测定液面高度的传感器，在导线芯的外面涂上一层绝缘物质，放在导电液体中，导线芯和导电液构成电容器的两极把这两极接入外电路，当外电路中的电流变化显示电容值增大时，则导电液体的深度h变化为（）ah增大bh减小ch不变 d无法确定4有一电学元件，温度升高时电阻却大幅度减小，则这种元件可能是（）a金属导体 b绝缘体c半导体 d超导体5压敏电阻的阻值会随所受压力的增大而减小一同学利用压敏电阻设计了判断升降机运动状态的装置，如图甲所示，将压敏电阻平放在升降机内，受压面朝上，在上面放一物体m，升降机静止时电流表示数为i0某过程中电流表的示数如图乙所示，则在此过程中（）a物体处于失重状态b物体处于超重状态c升降机一定向上做匀加速运动d升降机可能向下做匀减速运动6如图所示是电阻式温度计，一般是利用金属铂做的，已知铂丝的电阻随温度的变化情况，测出铂丝的电阻就可以知道其温度这实际上是一个传感器，它是将_转化为_来进行测量的7车床在工作时是不允许将手随便接近飞转的工件的，为了防止出现事故，设计了下面的光电自动制动安全电路，图中的a为车床上的电动机；b为随电动机高速转动的工件；c为光源，它发出的光照到光敏电阻d上；e为电磁铁；f为衔铁；g为电源；h为弹簧只要手不小心靠近了工件，机器就自动停转，请简述其工作原理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参考答案1答案：b2答案：d解析：当增大电容器a、b极板间距时，由知，其电容将减小，而电容器两极板间电压一定，由qcu知，电容器的带电荷量应减小，但由于二极管的单向导电性，其反向电阻无穷大，可认为断电，故阻止了正负电荷的中和，故其带电荷量不变3答案：a解析：由题意知，导线芯和导电液体构成电容器的两极，类似于平行板电容器的两极当液面高度发生变化时相当于两极正对面积发生变化，会引起电容的变化与平行板电容器类比可得，导电液体深度h增大时，导线芯和导电液体正对面积增大，电容器的电容值变大4答案：c解析：金属导体温度升高时电阻增加；绝缘体温度升高时一般仍为绝缘体；对于超导体，在其临界温度以下，温度升高电阻不变为零，高于临界温度，温度升高电阻往往增加；半导体材料受到光照或者温度升高时，会有更多的电子获得能量成为自由电子，同时也形成更多的空穴，于是导电性能明显增强，电阻却大幅度减小5答案：bd解析：因为压敏电阻的阻值会随所受压力的增大而减小，由题图乙知，电流大于静止时的电流且稳定，故压力增大，物体处于超重状态，选项b、d正确6答案：温度电阻解析：金属铂的电阻率随温度的变化而变化，根据可知，测出铂丝的电阻就可以知道其温度可见此传感器是将温度转化为电阻来进行测量的7答案：见解析解析：当手在c、d间靠近工件时，遮挡住由c射向光敏电阻的光，光敏电阻的阻值迅速变大，电路中的电流减小，使电磁铁磁性减弱而放开衔铁，造成电动机断路，使工件停转以保证安全8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由以上测量