鲁科版选修32 大显身手的传感器 第1课时 作业.doc

5.3大显身手的传感器1.唱卡拉ok用的话筒,内有传感器,其中有一种是动圈式的,它的工作原理是在弹性膜片后面粘接一个轻小的金属线圈,线圈处于永磁铁的磁场中,当声波使膜片前后振动时,就将声音信号转变为电信号。下列说法中正确的是()a.该传感器是根据电流的磁效应工作的b.该传感器是根据电磁感应原理工作的c.膜片振动时,穿过线圈的磁通量不变d.膜片振动时,金属线圈中不会产生感应电动势解析:这既是一道联系实际题,也是一道信息题,只要能抓住主要信息,就容易得出答案。主要信息是:线圈是动圈式的,处在磁场中,产生了电信号,结合实际可知b正确。答案:b2.压敏电阻的阻值随所受压力的增大而减小,有位同学利用压敏电阻设计了判断小车运动状态的装置,其工作原理如图甲所示,将压敏电阻和一块挡板固定在绝缘小车上,中间放置一个绝缘重球。小车向右做直线运动过程中,电流表示数如图乙所示,下列判断正确的是()a.从t1到t2时间内,小车做匀速直线运动b.从t1到t2时间内,小车做匀加速直线运动c.从t2到t3时间内,小车做匀速直线运动d.从t2到t3时间内,小车做匀加速直线运动解析:0t1时间内,i不变,说明压敏电阻所受压力不变或不受压力,小车做匀速直线运动或匀加速直线运动;t1t2时间内,i渐大,压敏电阻所受压力逐渐增大,小车做加速度逐渐增大的加速运动,至t2时刻加速度达到一定的值;t2t3时间内,小车做匀加速直线运动,故正确选项为d。答案:d3.温度传感器广泛应用于室内空调、电冰箱等家用电器中,它是利用热敏电阻的阻值随温度变化的特性来工作的。如图甲所示,电源的电动势e=9.0 v,内阻不计,g为灵敏电流表,内阻rg保持不变,r为热敏电阻,其电阻阻值与温度的变化关系如图乙所示。闭合开关s,当温度等于20 时,电流表示数i1=2 ma;当电流表的示数i2=3.6 ma时,热敏电阻的温度是()a.60 b.80 c.100 d.120 解析:由题图乙可知,当t=20 时,热敏电阻阻值r1=4 k。由闭合电路欧姆定律e=i1(r1+rg),代入数值可求得rg=500 ;当i2=3.6 ma时,设热敏电阻阻值为r2,则e=i2(r2+rg),可求得r2=2 k,由题图乙可知,这时热敏电阻温度t=120 。故正确选项为d。答案:d4.(多选)关于电子秤中应变式力传感器的说法正确的是()a.应变片是由导体材料制成b.当应变片的表面拉伸时,其电阻变大;反之,变小c.传感器输出的是应变片上的电压d.外力越大,输出的电压差值也越大解析:应变片多用半导体材料制成,故选项a错,b对;传感器输出的是上、下两应变片上的电压差,并且随着外力的增大,输出的电压差值也就越大,故c错,d对。答案:bd5.(多选)如图是电饭锅的结构图,如果感温磁铁的“居里温度”为103 时,下列说法中正确的是()a.常温下感温磁铁具有较强的磁性b.当温度超过103 时,感温磁铁的磁性较强c.饭熟后,水分被大米吸收,锅底的温度会超过103 ,这时开关按钮会跳起d.常压下只要锅内有水,锅内的温度就不可能达到103 ,开关按钮就不会自动跳起解析:本题是课本中学习的温度传感器的应用电饭锅的原理。答案:acd6.如图所示是一种自动控制水温的装置,加热电路的两个端点p、q应接在触头a、b之间还是c、d之间?热敏电阻两端m、n应接在哪两个触头之间?解析:p、q应该分别接到触头a、b之间,同时,m、n应该分别接e、f。其工作原理是:当水温升高时,热敏电阻阻值减小,电磁铁中电流增大,吸引力增大,衔铁被吸下,a、b断开,使加热装置停止加热;当水温降低到一定程度时,热敏电阻温度降低,电磁铁中电流减小,吸引力减小,衔铁被弹簧拉上去,使a、b之间连接,加热装置开始加热,从而实现水温控制。答案:p、q应该分别接在触头a、b之间m、n应分别接在触头e、f之间7下列说法正确的是()a凡将非电学量转化为电学量的传感器都是物理传感器b湿敏传感器只能是物理传感器c物理传感器只能将采集到的信息转化为电压输出d物理传感器利用的是物质的物理性质和物理效应解析：选d.各种传感器虽然工作原理不同，但基本功能相似，多数是将非电学量转化为电学量，故a错；湿敏传感器为化学传感器，故b错；传感器既可将信息转化为电压输出，也可转化为电流、电阻等输出，故c错；由物理传感器定义知d正确8下列有关传感器的说法中错误的是()a汶川大地震时用的生命探测仪利用了生物传感器b“嫦娥二号”卫星星载的立体相机获取月球数据利用了光传感器c电子秤称量物体质量是利用了力传感器d火灾报警器能够在发生火灾时报警是利用了温度传感器解析：选d.生命探测仪是利用生物传感器，立体相机是利用光学传感器，电子秤是利用压力传感器，火灾报警是在烟雾浓度达到一定程度时能够输出电信号，使警铃发声或使红灯闪烁，自动报警，利用了烟雾传感器而不是利用了温度传感器，a、b、c对，d错9在街旁的路灯，江海里的航标都要求在夜晚亮，白天熄，利用半导体的电学特性制成了自动点亮、熄灭的装置，实行了自动控制，这是利用半导体的()a压敏性b光敏性c热敏性 d三种特性都利用解析：选b.由“夜晚亮、白天熄”的特性可知，此半导体材料为光敏性的10人类发射的绕地球运转的所有航天器，在轨道上工作时都需要电能，所需要的电能都是由太阳能电池把太阳能转化为电能得到的，要求太阳能电池板总是对准太阳，为达到这一要求应利用下列哪种传感器来感知太阳方位()a力传感器 b光传感器c温度传感器 d生物传感器解析：选b.太阳帆的有效采光面积不同，所产生的电流不同，当电流最大时正对太阳，所以应用的是光传感器，b对a、c、d错112007年度诺贝尔物理学奖授予了法国和德国的两位科学家，以表彰他们发现“巨磁电阻效应”，基于巨磁电阻效应开发的用于读取硬盘数据的技术，被认为是纳米技术的第一次真正应用在下列有关其他电阻应用的说法中，错误的是()a热敏电阻可应用于温度测控装置中b光敏电阻是一种光电传感器c电阻丝可应用于电热设备中d电阻在电路中主要起到通过直流、阻碍交流的作用解析：选d.热敏电阻对温度很敏感，光敏电阻对光照很敏感，电阻丝可用于电加热，这很常见，所以a、b、c均正确交流电、直流电均可通过电阻，电阻对它们均可产生阻碍作用，所以d错误12. 某电容式话筒的原理示意图如图55所示，e为电源，r为电阻，薄片p和q为两金属极板对着话筒说话时，p振动而q可视为不动在p、q间距增大过程中()图55ap、q构成的电容器的电容增大bp上电荷量保持不变cm点的电势比n点的低dm点的电势比n点的高解析：选d.当p、q间距增大时，据平行板电容器公式c知d增大则c减小，选项a错稳定后电容器两极板间的电压不变，则据qcu知c减小u不变，则q减小，选项b错电容器两极板的电荷量减少，产生放电电流，方向从mn，因此m点的电势比n点的电势高，选项c错、选项d正确13如图56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56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a bc d解析：选c.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，故应选c.14如图57所示，rt为负温度系数的半导体热敏电阻，其他电阻都是普通的电阻，当灯泡l的亮度变暗时，说明()图57a环境温度变高 b环境温度变低c环境温度不变 d都有可能解析：选b.当灯泡l变暗时，通过l的电流变小，rt的阻值变大，根据热敏电阻的特点知环境温度变低了有一种测量体重的电子秤,其原理图如图中的虚线框内所示,它主要由三部分构成:踏板和压力杠杆abo、压力传感器r(一个阻值可随压力大小而变化的电阻器)、显示体重的仪表g(其实质是电流表)。其中aobo=51。已知压力传感器的电阻与其所受压力的关系如下表所示:压力f/n050100150200250300电阻r/300270240210180150120设踏板的杠杆组件质量不计,接通电源后,压力传感器两端的电压恒为4.68 v,则:(1)利用表中数据归纳出电阻r随压力f变化的函数关系式。(2)该电子秤零刻度线(即踏板空载时的刻度线)应标在电流表刻度盘多少毫安处?(3)如果某人站在踏板上,电流表刻度盘示数为20 ma,这个人的体重是多少?解析:(1)由表中数据归纳得出r=300-0.6f()。(2)依题意可知,电子秤空载时压力传感器受到的压力为0,由表可知,此时压力传感器的电阻r1=300 ,电路中的电流为i= a=15.6 ma,所以该秤零刻度线应标在电流表刻度盘的15.6 ma处。(3)当电流表刻度盘的读数为i2=20 ma时,压力传感器的电阻r2= =234 由r