鲁科版选修32 5. 2常见传感器的工作原理 作业.doc

5.2 常见传感器的工作原理 作业一、选择题1下列器件是应用光传感器的是()a鼠标器b火灾报警器c测温仪 d电子秤解析：选a.测温仪应用温度传感器，火灾报警器利用烟雾传感器，电子秤是应用力传感器，鼠标应用光传感器2传感器的种类多种多样，其性能也各不相同，空调机在室内温度达到设定的温度后，会自动停止工作，空调机内使用的传感器是()a生物传感器 b红外传感器c温度传感器 d压力传感器解析：选c.空调机是根据温度调节工作状态的，所以其内部使用了温度传感器，故选项c正确3关于传感器工作的一般流程，下列说法中正确的是()a非电学量敏感元件转换电路电学量转换元件b电学量敏感元件转换电路转换元件非电学量c非电学量敏感元件转换元件转换电路电学量d非电学量转换电路转换元件敏感元件电学量解析：选c.传感器工作的一般流程为：非电学量敏感元件转换元件转换电路电学量，因此a、b、d错误，c正确4.如图所示是观察电阻值随温度变化情况的示意图现把杯中的水由冷水变为热水，关于欧姆表的读数变化情况正确的是(设水对电阻阻值的影响不计)()a如果r为金属热电阻，读数变大，且变化非常明显b如果r为金属热电阻，读数变小，且变化不明显c如果r为热敏电阻(用半导体材料制成)，读数变化非常明显d如果r为热敏电阻(用半导体材料制成)，读数变化不明显解析：选c.金属热电阻的阻值随温度的升高而增大，但灵敏度较差而热敏电阻(用半导体材料制成)灵敏度高，所以选c.5(多选)美国科学家willard s. boyle与george e. smith因电荷耦合器件(ccd)的重要发明荣获2009年度诺贝尔物理学奖ccd是将光学量转变成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霍尔元件 d干电池解析：选bc.热敏电阻和霍尔元件是常见的传感器，但干电池和发光二极管不能作为传感器，故b、c正确6如图所示是电阻r随温度t变化的图象，下列说法中正确的是()a图线1是热敏电阻的图象，它是用金属材料制成的b图线2是热敏电阻的图象，它可以用半导体材料制成c图线1的材料化学稳定性好、测温范围大、灵敏度高d图线2的材料化学稳定性差、测温范围小、灵敏度低解析：选b图线1是金属热电阻的图象，金属热电阻的化学稳定性好，测量范围大，但是灵敏度较低，故选项a、c错误图线2是热敏电阻的图象，热敏电阻可以用半导体材料制成，热敏电阻的化学稳定性差，测量范围小，但灵敏度高，故选项b正确，d错误7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，导线芯和导电液体构成电容器的两极，把这两极接入外电路，当外电路的电流变化说明电容值增大时，则导电液体的深度h变化为()ah增大 bh减小ch不变 d无法确定解析：选a.由题意知，导线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8在输液时，药液有时会从针口流出体外，为了及时发现，设计了一种报警装置，电路如图所示m是贴在针口处的传感器，接触到药液时其电阻rm发生变化，导致s两端电压u增大，装置发出警报，此时()arm变大，且r越大，u增大越明显brm变大，且r越小，u增大越明显crm变小，且r越大，u增大越明显drm变小，且r越小，u增大越明显解析：选c.当rm变大时，回路的总电阻r总变大，根据i总，得干路中的电流变小，s两端的电压ui总rs变小，故选项a、b错误；当rm变小时，回路的总电阻r总rs变小，根据i总，得干路中的电流变大，s两端的电压ui总rs变大，而且r越大，rm变小时，对回路的总电阻变化的影响越明显，故选项c正确，选项d错误9.如图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)()a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：选a.压力f作用时，极板间距d变小，由c电容器电容c变大又根据qcu，极板带电荷量变大，所以电容器应充电灵敏电流计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10.如图甲所示，质量不计的弹簧竖直固定在水平面上，t0时刻，将一金属小球从弹簧正上方某一高度处由静止释放，小球落到弹簧上压缩弹簧到最低点，然后又被弹起离开弹簧，上升到一定高度后再下落，如此反复通过安装在弹簧下端的压力传感器，测出这一过程弹簧弹力f随时间t变化的图象如图乙所示，则()at1时刻小球动能最大bt2时刻小球动能最大ct2t3这段时间内，小球的动能先增加后减少dt2t3这段时间内，小球增加的动能等于弹簧减少的弹性势能解析：选c.0t1时间内小球做自由落体运动，落到弹簧上并往下运动的过程中，小球重力与弹簧对小球弹力的合力方向先向下后向上，故小球先加速后减速，t2时刻到达最低点，动能为0，a、b错误；t2t3时间内小球向上运动，合力方向先向上后向下，小球先加速后减速，动能先增加后减少，c正确；t2t3时间内由能量守恒知小球增加的动能等于弹簧减少的弹性势能减去小球增加的重力势能，d错误二、非选择题11.如图所示，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，这时表针恰好指在刻度盘的正中间若往rt上擦一些酒精，表针将向_(填“左”或“右”)偏；若用吹风机将热风吹向电阻，表针将向_(填“左”或“右”)偏解析：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电阻，电阻rt温度升高，电阻值减小，指针应该向右偏答案：左右12有自动控制功能的蔬菜大棚，要靠传感器感知作物生长所需的各种信息如图为蔬菜大棚内信息采集与自动控制示意图试结合图上信息，分析讨论：(1)在种植蔬菜大棚中要用到哪些传感器？它们的作用是什么？(2)为了控制大棚中的蔬菜的生长条件，还需要哪些设施与传感器配合使