鲁科版选修32 常见传感器的工作原理 第1课时 作业.docx

5.2常见传感器的工作原理1如图618所示为测定压力的电容式传感器，将平行板电容器、灵敏电流表(零刻度在中间)和电源串联成闭合回路，当压力f作用于可动膜片电极上时，膜片发生形变，引起电容的变化，导致灵敏电流表指针偏转，在对膜片开始施加压力使膜片电极从图中的虚线位置推到图中实线位置并保持固定的过程中，灵敏电流表指针偏转情况为(电流从电流表正接线柱流入时指针向右偏)()图618a向右偏到某一刻度后回到零刻度b向左偏到某一刻度后回到零刻度c向右偏到某一刻度后不动d向左偏到某一刻度后不动【解析】压力f作用时，极板间距d变小，由c知，电容器电容c变大，又根据qcu，极板所带电荷量变大，所以电容器应充电，灵敏电流表中产生由正接线柱流入的电流，所以指针将右偏，极板保持固定后，充电结束，指针回到零刻度【答案】a图6192如图619所示的电路可将声音信号转化为电信号，该电路中右侧固定不动的金属板b与能在声波驱动下沿水平方向振动的镀有金属层的振动膜a构成一个电容器，a、b通过导线与恒定电源两极相接声源s做位移xasin(100t)的振动，则()aa振动过程中，a、b板间的电场强度不变ba振动过程中，a、b板所带电荷量不变ca振动过程中，灵敏电流表中始终有方向不变的电流da向右的位移最大时，a、b板所构成的电容器的电容最大【解析】由于平行板电容器两极板与电池两极相连接，因此两极板间的电压u保持不变，根据场强e，c可判断a错、d对再由qcu可知，b错由于q变化，使电容器出现充电、放电现象，显然电流表中电流方向不断变化，c错【答案】d3(多选)对负温度系数的热敏电阻，正确的叙述是()a受热后，电阻随温度的升高而迅速减小b受热后，电阻基本不变c热敏电阻可以用来测量很小范围内的温度，反应快，而且精确度高d以上说法都不对【解析】负温度系数的热敏电阻随温度的升高其电阻值减小，热敏电阻可以用来测量很小范围内的温度，反应快，而且精确度高【答案】ac4.(多选)图6110如图6110所示，r1、r2为定值电阻，l为小灯泡，r3为光敏电阻，当照射光强度增大时()a电压表的示数增大br2中电流强度增大c小灯泡的功率增大d电源的路端电压降低【解析】当照射光强度增大时，r3减小，则r外减小，由闭合电路欧姆定律i总知i总增大，u1i总r1增大，a正确r2两端的电压u2ei总(r1r)，知u2减小，则ir2将减小，b错误流过灯泡的电流由ili总ir2知il增大，小灯泡的功率增大，c正确电源的路端电压为u路ei总r，因i总增大，故u路减小，d正确【答案】acd5.如图6111是一火灾报警装置的一部分电路示意图，图6111其中r2是半导体热敏传感器，它的电阻随温度升高而减小，a、b接报警器当传感器r2所在处出现火情时，电流表的电流i和a、b两端电压u与出现火情前相比()ai变大，u变大bi变小，u变小ci变小，u变大 di变大，u变小【解析】当传感器r2所在处出现火情时，温度升高，r2电阻减小，电路的总电阻减小，总电流i增大，路端电压uabeir减小，i(rr1)增大，u并ei(rr1)减小，通过r3的电流i3减小，通过r2的电流i2ii3增大，d项对【答案】d6(多选)如图6113所示，用光敏电阻ldr和灯泡制成的一种简易水污染指示器，下列说法中正确的是()图6113a严重污染时，ldr是高电阻b轻度污染时，ldr是高电阻c无论污染程度如何，ldr的电阻不变，阻值大小由材料本身因素决定d该仪器的使用会因为白天和晚上受到影响【解析】严重污染时，透过污水照到ldr上的光线较少，ldr电阻较大，a对，b错；ldr由半导体材料制成，受光照影响电阻会发生变化，c错；白天和晚上自然光强弱不同，或多或少会影响ldr的电阻，d对【答案】ad7有一些星级宾馆的洗手间装有自动干手机，洗手后将湿手靠近，机内的传感器就开通电热器加热，有热空气从机内喷出，将湿手烘干，手靠近干手机能使传感器工作，是因为()a改变湿度 b改变温度c改变磁场 d改变电容【解析】根据自动干手机工作的特征，手靠近干手机时电热器工作，手撤离后电热器停止工作，人是一种导体，可以与其他导体构成电容器手靠近时相当于连接一个电容器，可以确定干手机内设有电容式传感器，由于手的靠近改变了电容大小，故d正确；用湿度和温度来驱动电热器工作理论上可行，但是假如干手机是由温度、湿度的变化而工作就成了室内烘干机【答案】d61148(多选)霍尔元件是一种基于霍尔效应的磁传感器，已发展成一个品种多样的磁传感器品族，得到广泛应用如图6114为某霍尔元件的工作原理示意图，该元件中电流i由正电荷定向运动形成下列说法正确的是()am点电势比n点电势高b用霍尔元件可以测量地磁场的磁感应强度c用霍尔元件能够把磁学量转换为电学量d若保持电流i恒定，则霍尔电压uh与b成正比【解析】当正电荷在导体中运动时，运动电荷在洛伦兹力作用下向n板聚集，m板感应出等量的负电荷，所以m点电势比n点电势低，a错误；根据霍尔元件的特点可知，b、c正确；因霍尔电压的公式uhk，当保持电流i恒定时，则霍尔电压uh与b成正比，d正确【答案】bcd9某同学设计的散热排风控制电路如图6115所示，m为排风扇，r是可变电阻，r0是半导体热敏电阻，其阻值随温度升高而减小控制开关电路具有下列特性：当a点电势a0时，控制开关处于断路状态；当a0时，控制开关接通电路，m开始运转下列说法中正确的是()图6115a环境温度升高时，a点电势升高b可变电阻r阻值调大时，a点电势降低c可变电阻r阻值调大时，排风扇开始工作的临界温度升高d若用金属热电阻代替半导体热敏电阻，电路仍能正常工作【解析】当环境温度升高时，半导体热敏电阻r0的阻值随温度升高而减小则电路中的电流增大，所以a点的电势升高，故a正确；可变电阻r阻值调大时，导致电路的电流减小，则a点电势升高，故b错误；可变电阻r阻值调大时，导致电路的电流减小，则a点电势升高，由于当a点电势a0时，控制开关处于断路状态；当a0时，控制开关接通电路，m开始运转工作临界温度没变，而是提前被接通，故c错误；若用金属热电阻代替半导体热敏电阻，当温度升高时，其阻值增大，导致a点电势降低，则开关会处于断开状态，所以起不到散热排风的作用，故d错误【答案】a10如图6116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()图6116ar3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【解析】光敏电阻随光强的增大而减小，故当用光照射电阻r3时，r3的电阻变小；此时r3两端的电压减小，则a点的电势升高，而b点电势不变，故a点电势高于b点电势；选项a正确【答案】a图611711如图6117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()当有人通过而遮蔽光线时，a、b之间电压升高当有人通过而遮蔽光线时，a、b之间电压降低当仅增大r2的阻值时，可增大a、b之间的电压当仅减小r2的阻值时，可增大a、b之间的电压ab cd【解析】r1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，故项错误，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，故项正确当减小r2的阻值时，电路中的电流增大，a、b间的电压u减小，故项错误应选c.【答案】c图611812(多选)如图6118所示电路中，电源电动势为e，内阻为r，rt为负温度系数热敏电阻，r为光敏电阻，闭合开关后，小灯泡l正常发光，由于环境条件改变(光照或温度)，发现小灯泡亮度变暗，则引起小灯泡变暗的原因可能是()a温度不变，光照增强 b温度升高，光照不变c温度降低，光照增强 d温度升高，光照减弱【解析】由题图可知，当光敏电阻阻值减小或热敏电阻阻值增大时，小灯泡l都会变暗，结合光敏电阻特性可知，a正确，b错误若光敏电阻阻值减小的同时，热敏电阻的阻值增大，小灯泡l变暗，c正确若热敏电阻减小，光敏电阻增大，则小灯泡变亮，d错误【答案】ac13(多选)在如图6119甲所示的电路中，rt是半导体热敏电阻，其电阻rt随温度t变化的关系图象如图乙所示，当rt所在处温度升高时，下列关于通过理想电流表的电流i，ab间电压u和电容器电量q的说法正确的是()图6119ai变大，u变大bi变大，u变小cu变小，q变小du变大，q变大【解析】当rt所