鲁科版选修32 大显身手的传感器 第1课时 作业.docx

5.3大显身手的传感器基础题1关于传感器，下列说法中正确的是： （ ）a、话筒是一种常用的声传感器，其作用是将电信号转换为声信号，b、电熨斗能够自动控制温度的原因是它装有双金属片温度传感器，这种传感器的作用是控制电路的通断c、霍尔元件能把磁感应强度这个磁学量转换成这个电阻电学量d、光敏电阻在光照射下其电阻会显著变大【答案】b【名师点睛】该题考查常见的传感器的特点与应用，属于对基础知识点的考查，多加积累即可做好这一类的题目2如图是测试热敏电阻r的实验电路图，滑动变阻器调节到某一定值，实验中观察到当温度升高时灯更亮，下列对该实验现象分析正确的有： （ ）a电路中电流减小了b电路中电流增大了c温度升高时，热敏电阻的阻值增大d温度升高时，灯泡电阻的阻值减小【答案】b【解析】灯更亮说明更多的电能转化为了灯泡电阻发热的热能而发光，即灯泡的电功率更大了；由灯泡电功率可知，电路中电流增大了，故a项错误、b项正确；温度升高时，电路中电流增大了，说明热敏电阻与灯泡组成的串联电路电阻减小，灯泡将增大故热敏电阻的阻值减小，故c项说法错误；温度升高时，灯泡电阻的阻值灯泡将增大，d项说法错误；应选b。【名师点睛】灯更亮说明灯泡电功率增大了。3如图为含逻辑电路的一个简单电路图，l为小灯泡。光照射光敏电阻时，其阻值r将变得远小于r。当光照射光敏电阻时，则： （ ）ar两端的电势差变小br两端的电势差变大c小灯泡l发光d小灯泡l不发光【答案】c【名师点睛】解决本题的关键知道门电路的各种符号，以及非门的特点，即输入状态与输出状态相反。4（多选）下列关于传感器说法中正确的是： （ ）a电熨斗能自动控制温度的原因是它装有双金属片温度传感器，这种传感器作用是控制电路的通断b光敏电阻随光照强度的增大其阻值逐渐升高c电子秤所使用的测力装置是力传感器，它是把力信号转化为电压信号d金属热电阻随温度的升高其阻值逐渐升高【答案】acd【解析】电熨斗是利用双金属片温度传感器，控制电路的通断，a正确；光敏电阻是由半导体材料制成的，光敏电阻随光照强度的增大其阻值逐渐减小，b错误；电子秤所使用的测力装置是力传感器，利用通过应力片的电流一定，压力越大，电阻越大，应力片两端的电压差越大，将力信号变成电信号，c正确；金属热电阻随温度的升高其阻值逐渐升高，d正确；故选acd。【名师点睛】掌握不同材料的性质和传感器的原理，能够分析传感器在各个领域的应用。5如下左图所示，楔形木块a固定在水平放置压力传感器上，a的斜面是光滑的。某同学将质量不同的小钢球从斜面顶端静止释放，记录小钢珠在斜面上运动时压力传感器的示数。重力加速度g = 9.8 m/s2.记录实验数据后，根据数据做出f-m图像，如下右图。（1）由图像知，木块a的质量m= kg（保留小数点后一位）（2）若斜面倾角为，由图像知，_（保留小数点后两位）（3）不同质量的小钢珠在斜面上运动的时间 （填 “相同”或“不相同”）【答案】（1）0.5；（2）0.80（0.770.83）（3）相同【解析】（1）当m=0时，传感器的示数即为木块a的重力，则有：mg=4.80n，解得：（2）对小球受力分析，根据平衡条件可知，a对小球的支持力n=mgcos，根据牛顿第三定律可知，小球对a的压力为mgcos，对a受力分析可知，传感器对a的支持力f=mg+mgcoscos，则传感器的示数为f=mg+mgcos2则f-m图象的斜率k=gcos2，则有：解得：cos2=0.82（3）根据牛顿第二定律得小球下滑的加速度为：agsin，则不同质量的小钢珠在斜面上运动情况完全相同，所以运动的时间也相同。【名师点睛】本题考查研究加速度与物体质量、受力的关系实验；解题的关键是搞清实验的原理及分别对小球和a受力分析，求出传感器的示数f与m的表达式，注意f-m图象斜率和截距所表示的含义，难度适中。提升题1如图所示为小型电磁继电器的构造示意图，其中l为含铁芯的线圈，p为可绕o点转动的铁片，k为弹簧，s为一对触头，a、b、c、d为四个接线柱，断电器与传感器配合，可完成自动控制的要求，对其工作方式有下列判断： （ ）a、b间接控制电路，c、d间接被控电路a、b间接被控电路，c、d间接控制电路流过l的电流减小时，c、d间电路断开流过l的电流增大时， c、d间电路断开以下组合的两项都正确的是a b c d【答案】a【名师点睛】电磁继电器就是一个自动控制电路通断的开关，根据电磁继电器的工作原理来分析解答2电源、开关s和s、定值电阻r1、光敏电阻r2和电容器连接成如图所示电路，电容器的两平行板水平放置当开关s、s闭合，并且无光照射光敏电阻r2时，一带电液滴恰好静止在电容器两板间的m点当用强光照射光敏电阻r2时，光敏电阻的阻值变小，则： （ ）a液滴向下运动b液滴仍然静止cr2两端的电势差是否升高无法分析d当光照强度不变时断开s，把电容器的上极板向上移一小段距离，则上极板的电势比a点的电势高【答案】d【名师点睛】该电路和串联，电容器两端间的电压等于两端间的电压，当用强光照射光敏电阻时，光敏电阻的阻值变小，根据闭合电路欧姆定律分析电流的变化，得到两个电阻的电压变化和电容器两端的电压变化，从而知道电场的变化。3许多楼道的灯具有这样的功能：天黑时，出现声音它就开启，而在白天，即使有声音它也没反应。它的控制电路是几种传感器的信号通过一个门电路后进入执行电路，这个门电路是： （ ）a非门电路 b或门电路 c与门电路 d以上答案都不是【答案】c【解析】根据题意，灯亮必须同时具备天黑，出现声音的条件，可得该逻辑关系属于与逻辑关系，对应的门电路为与门电路，故设计的门电路为与门电路，故c正确。【名师点睛】根据题意，灯亮这件事要想发生，必须同时满足，天黑，出现声音的条件，该逻辑关系属于与逻辑关系，对应的门电路为与门电路。4（多选）电荷耦合器件的重要发明荣获2009年度诺贝尔物理学奖；ccd是将光学量转化成为电学量的传感器；下列器件可作为传感器的有： （ ）a.发光二极管 b.热敏电阻 c.干电池 d.霍尔元件【答案】bd【名师点睛】本题考查传感器的概念判断，理解各种元件的功能与原理；传感器的作用是将温度、力、光、声音等非电学量转换为电学量，如力传感器是将力学量转变成电学量。5某学生为了测量一物体的质量，找到一个力电传感器，该传感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入端的电压，使传感器空载时的输出电压 为 0；而后在其受压面上放一物体，即可测得与物体质量成正比的输出电压现有下列器材：力电传感器、质量为的砝码、电压表、滑动变阻器、干电池各一个、电键及导线若干、待测物体（可置于力电传感器的受压面上）。请完成对该物体质量的测量：（l）设计一个电路，要求力电传感器的输入电压可调，并且使电压的调节范围尽可能大，在方框中画出完整的测量电路图。（2）以下为简要的测量步骤，请将不完整处补充完整：a调节滑动变阻器，使传感器的输出电压为零；b将放在传感器上，记下输出电压 u0；c将待测物放在传感器上，记下输出电压（3）根据以上测量