鲁科版选修32 常见传感器的工作原理　大显身手的传感器 作业.doc

课时分层作业(十四)常见传感器的工作原理大显身手的传感器基础达标练(15分钟50分)一、选择题(6636分)1在发生地震及泥石流灾害时，救援队借助“生命探测仪”可以发现深埋在废墟中的伤员，根据所学知识，你认为“生命探测仪”可能用到了()a红外线传感器b压力传感器c振动传感器 d电容传感器a伤员被深埋在废墟中，借助红外线传感器，可以感知人与周围环境的差别，因伤员与尸体的温度不同，借助探测仪可以探测到活着的被困人员，a正确2关于干簧管，下列说法正确的是()a干簧管接入电路中相当于电阻的作用b干簧管是根据热胀冷缩的原理制成的c干簧管接入电路中相当于开关的作用d干簧管是作为电控元件以实现自动控制的c干簧管的簧片在磁力的作用下闭合或断开，从而在接入电路中相当于开关的作用3下列情况不可能是由于水位控制装置损坏引起的是()【导学号：11452116】a洗衣机不加水b洗衣机加水不能自动停止c洗衣机不排水d洗衣机不洗衣c洗衣机水位控制装置正常，才能正常加水，且加到合适的水位，若损坏可能导致一直不加水或一直不停地加水，所以a、b可能，而这两种情况都会导致洗衣机洗衣程序不工作，所以d可能，故选c.4.(多选)电容式话筒的保真度比动圈式话筒好，其工作原理如图5214所示q是绝缘支架，薄金属膜片m和固定电极n形成一个电容器，被直流电源充电，当声波使膜片m振动时，电容发生变化，电路中形成变化的电流当膜片m向右运动的过程中有()图5214a电容变大b电容变小c导线ab中有向左的电流d导线ab中有向右的电流ac当声波使膜片m向右运动时，电容器极板间距减小，电容变大，电荷量quc变大，电源要继续给电容器充电，所以导线ab中有向左的电流，故选项a、c正确5有一热敏电阻的电阻值随温度变化的rt图象如图5215所示，现将该热敏电阻接在欧姆表的两表笔上，做成一个电子温度计，为了便于读数，再把欧姆表上的电阻值转换成温度值现想使该温度计对温度的变化反应较为灵敏，那么该温度计测量哪段范围内的温度较为适宜(设在温度范围内，欧姆表的倍率不变)()【导学号：11452117】图5215at1t2段 bt2t3段ct3t4段 dt1t4段b热敏电阻的阻值随温度变化得越快，其所制成的温度计对温度的变化越敏感相比之下，t2t3时间段中热敏电阻的阻值随温度变化得最快所以选项b正确6.如图5216所示是某居住小区门口利用光敏电阻设计的行人监控装置，r1为光敏电阻、r2为定值电阻，a、b接监控装置则()图5216a当有人通过而遮蔽光线时，a、b之间电压升高b当有人通过而遮蔽光线时，a、b之间电压降低c当仅增大r2的阻值时，可减小a、b之间的电压d当仅减小r2的阻值时，可增大a、b之间的电压br1是光敏电阻，有光照射时，电阻变小，当有人通过而遮蔽光线时，r1的阻值变大，回路中的电流i减小，a、b间的电压uir2减小，故a项错误，b项正确；由闭合电路欧姆定律得：uei(r1r)，当仅增大r2的阻值时，电路中的电流减小，a、b间的电压u增大，故c项错误；当减小r2的阻值时，电路中的电流增大，a、b间的电压u减小，故d项错误二、非选择题(14分)7.一般的电熨斗用合金丝作发热元件，合金丝电阻随温度t变化的关系如图5217中实线所示，由于环境温度以及熨烫的衣服厚度、干湿等情况不同，熨斗的散热功率不同，因而熨斗的温度可能会在较大范围内波动，易损坏衣物有一种用主要成分为batio3，被称为“ptc”的特殊材料作发热元件的电熨斗，具有升温快、能自动控制温度的特点，ptc材料的电阻随温度变化的关系如图中实线所示，根据图线分析：图5217(1)为什么处于冷态的“ptc”熨斗刚通电时比普通电熨斗升温快？(2)通电一段时间后电熨斗温度t自动稳定在 范围之内【解析】(1)由于冷态时ptc材料电阻较小，故由p知，其发热功率较大，所以升温快(2)从图上看出，温度较低时，电阻较小，热功率较大，所以生热快于散热；温度升高，电阻值迅速增大，相应的生热功率减小当生热功率小于散热功率时，电阻温度降低，电阻值减小，生热功率会相应增大，故当生热功率等于散热功率时，温度会稳定在图中t6t7之间【答案】(1)见解析(2)t6tt7能力提升练(25分钟50分)一、选择题(4624分)1.传感器广泛应用在我们的生产生活中，常用的计算机键盘就是一种传感器如图5218所示，键盘上每一个键的下面都连一小金属片，与该金属片隔有一定空气间隙的是另一小的固定金属片，这两金属片组成一个小电容器当键被按下时，此小电容器的电容发生变化，与之相连的电子线路就能够检测出哪个键被按下，从而给出相应的信号这种计算机键盘使用的是()【导学号：11452118】图5218a温度传感器b压力传感器c磁传感器 d光传感器b小金属片被按下时，对该键有一个压力，小金属片向下移动，两个极板之间的距离改变，电容改变，将压力这个力学量转化为电容这个电学量，所以计算机键盘使用的是压力传感器，b正确，a、c、d错误2如图5219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，导线芯和导电液体构成电容器的两极，把这两极接入外电路，当外电路中的电流变化说明电容值增大时，则导电液体的深度h的变化情况为()图5219ah增大 bh减小ch不变 d无法确定a由题图知，导线芯和导电液体构成电容器的两极，导电液体深度的变化引起两极正对面积s的改变，电容的计算公式为c，电容增大，说明正对面积增大，故导电液体深度h增大3(多选)利用光敏电阻制作的光传感器，记录了传送带上工件的输送情况如图5220甲所示为某工厂成品包装车间的光传感记录器，光传感器b能接收到发光元件a发出的光，每当工件挡住a发出的光时，光传感器输出一个电信号，并在屏幕上显示出电信号与时间的关系，如图5220乙所示若传送带始终匀速运动，每两个工件间的距离均为0.2 m，则下列说法中正确的是()图5220a传送带运动的速度是0.1 m/sb传送带运动的速度是0.2 m/sc该传送带每小时输送3 600个工件d该传送带每小时输送7 200个工件bc在该计数装置中，a是发光的光源，b是光传感器，b中的主要元件是光敏电阻当没有光照射b时，传感器计数一次，由图可看出，1 s计数1次，两工件间距离为0.2 m，所以传送带运动速度是0.2 m/s，每小时输送3 600个工件故正确答案为b、c.4.如图5221所示为一种常见的身高体重测量仪测量仪顶部向下发射波速为v的超声波，超声波经反射后返回，被测量仪接收，测量仪记录发射和接收的时间间隔质量为m0的测重台置于压力传感器上，传感器输出电压与作用在其上的压力成正比，当测重台没有站人时，测量仪记录的时间间隔为t0，输出电压为u0，某同学站上测重台，测量仪记录的时间间隔为t，输出电压为u，则该同学身高和质量分别为()【导学号：11452119】图5221av(t0t)，u b.v(t0t)，ucv(t0t)，(uu0) d.v(t0t)，(uu0)d设测量仪高度和人的身高分别为h和h，根据题意，没有站人时有hv，站人时有hhv，得hv；又由传感器输出的电压与作用在其上的压力成正比，则没有站人时u0km0g，站人时uk(m0m)g，得m(uu0)，故d项正确二、非选择题(26分)5(12分)如图5222所示，将多用电表的选择开关置于欧姆挡，再将电表的两支表笔与负温度系数的热敏电阻rt的两端相连，这时欧姆表指针恰好指在刻度盘的正中央若往rt上擦一些酒精，欧姆表指针将向 (填“左”或“右”)偏转；若用吹风机将热风吹向热敏电阻，欧姆表指针将向 (填“左”或“右”)偏转图5222【解析】若往rt上擦一些酒精，由于酒精蒸发吸热，热敏电阻rt温度降低，电阻值增大，指针应该向左偏；用吹风机将热风吹向热敏电阻，热敏电阻rt温度升高，电阻值减小，指针应该向右偏【答案】左右6(14分)加速度计是测量物体加速度的仪器，它已成为导弹、飞机、潜艇和宇宙飞船制导系统的信息源如图5223所示，当系统加速时，加速度计中的敏感元件也处于加速状态，敏感元件由弹簧连接并架在光滑支架上，支架与待测系统固定在一起，敏感元件下端的滑臂可在滑动变阻器r上自由滑动，当系统加速运动时，敏感元件发生位移，并转换为电信号输出图5223已知敏感元件的质量为m，两弹簧的劲度系数均为k，电源电动势为e，内阻不计，滑动变阻器的总电阻为r，