物理人教版选修32 传感器的应用 作业.doc

课时跟踪检测（十三） 传感器的应用1下列器件是应用力传感器的是()a鼠标器b火灾报警器c测温仪 d电子秤解析：选d鼠标器中的传感器是红外线接收管，属于光传感器；火灾报警器中传感器是光电三极管，属于光传感器；测温仪用的是温度传感器；电子秤的敏感元件是应变片，是力传感器，d正确。2.如图1所示，电吉他的弦是磁性物质，当弦振动时，线圈中产生感应电流，感应电流输送到放大器、喇叭，把声音播放出来，下列说法正确的是()图1a电吉他是光电传感器b电吉他是温度传感器c电吉他是声音传感器d弦改用尼龙材料原理不变解析：选c由电吉他发声原理可知是将声音变化转变为电流的变化，c对，a、b、d错。3用遥控器调换电视机频道的过程，实际上就是传感器把光信号转换为电信号的过程，下列属于这类传感器的是()a红外报警装置b走廊照明灯的声控开关c自动洗衣机中的压力传感装置d电饭煲中控制加热和保温的温控器解析：选a红外报警器是当有人或物通过时，将红外线遮住从而使得光信号被遮住，光电效应装置无电流通过，红外报警器则通过另外的装置联系一定的动作，是将光信号转换为电信号的过程，则a选项正确；而b选项是将声音信号转换为电信号的过程，c选项是利用压力来传递信息的过程，d选项则通过温度来控制的过程。4下列说法正确的是()a电饭锅中的温度传感器的主要元件是氧化铁b氧化铁在常温下具有铁磁性，温度很高时失去铁磁性c用电饭锅烧水，水开时能自动断电d用电饭锅煮饭时，若温控开关自动断电后，它不能自动复位解析：选d电饭锅的主要元件为感温铁氧体，它在103 时失去铁磁性，选项a、b均错；用电饭锅烧水时，在标准大气压下，水温最高为100 ，电饭锅不会自动断电，若无人控制，则会直到水全部蒸发后才会断电，选项c错；电饭锅开关自动断电后只能手动复位，选项d正确。5有一种在光照或温度升高时排气扇都能启动的自动控制装置，下列说法正确的是()a两个传感器都是光电传感器b两个传感器分别是光电传感器和温度传感器c两个传感器可能分别是温度传感器、电容式传感器d只有光照和温度都适合时排气扇才能工作解析：选b题中提到有光照或温度升高时排气扇都能自动控制，由此可见两个传感器一个是光电传感器，一个是温度传感器，而且排气扇自动工作只需光照和温度一个满足条件即可，a、c、d错，b对。6随着生活质量的提高，自动干手机已进入了家庭。洗手后，将湿手靠近自动干手机，机内的传感器便驱动电热器加热，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改变了湿度 b改变了温度c改变了磁场 d改变了电容解析：选d根据自动干手机工作的特征，即手靠近，电热器开始工作，手撤离，电热器停止工作，不难判断出传感器的种类。人是导体，可以和其他导体构成电容器，因此物理学上有人体电容之说。手靠近干手机相当于连接进一个电容器，故可以确认干手机内设置有电容式传感器，手靠近改变了电容。能否利用湿度和温度来驱使电热器工作，理论上可行，但作为干手机，这种传感器的设置是有很大缺陷的。干手机周围的环境(如湿度和温度)一年四季都在变化，与手是否靠近无关，假如湿度、温度发生变化干手机就马上工作，岂不成了“室内烘干机”。故d正确。7.惯性制导系统已广泛应用于弹道式导弹工程中，这个系统的重要元件之一是加速度计。加速度计构造原理的示意图如图2所示，沿导弹长度方向安装的固定光滑杆上套一质量为m的滑块，滑块两侧分别与劲度系数均为k的弹簧相连；两弹簧的另一端与固定壁相连。滑块原来静止，弹簧处于自然长度，滑块上有指针可通过标尺测出滑块的位移，然后通过控制系统进行制导。设某段时间内导弹沿水平方向运动，指针向左偏离o点的距离为s，则这段时间内导弹的加速度()图2a方向向左，大小为 b方向向右，大小为c方向向左，大小为 d方向向右，大小为解析：选d当指针向左偏离o点的距离为s时，与滑块相连的左边弹簧被压缩s，右边弹簧被拉伸s，因而弹簧对滑块的弹力的大小均为ks，且方向均水平向右，即滑块受到的合力大小为2ks，方向水平向右。由牛顿第二定律可知选项d正确。8如图3所示，实线是某同学利用力传感器悬挂一钩码在竖直方向运动时，数据采集器记录下的力传感器中拉力的大小变化情况。从图中可知道该钩码的重力约为_n，a、b、c、d四段图线中钩码处于超重状态的为_，处于失重状态的为_。图3解析：当拉力的大小不变时，力传感器悬挂的钩码在竖直方向是匀速运动，此时力传感器的读数大小等于钩码的重力，约10 n。当力传感器读数大于重力时，钩码处于超重状态，即a、d状态。当力传感器读数小于重力时，钩码处于失重状态，即b、c状态。答案：10a、db、c9(多选)下列关于电熨斗的说法正确的是()a电熨斗能自动控制温度主要利用了双金属片，两片金属的膨胀系数相同b常温下，上下触点是接触的；温度过高时，双金属片发生弯曲使上下触点分离c需要较高温度熨烫时，要调节温度旋钮，使升降螺丝下移并推动弹性铜片下移d电熨斗中的双金属片是一种半导体材料解析：选bc常温下，上下触点是接触的；温度过高时，双金属片发生弯曲使上下触点分离；需要较高温度熨烫时，要调节温度旋钮，使升降螺丝下移并推动弹性铜片下移。10(多选)计算机光驱的主要部分是激光头，它可以发射脉冲激光信号，激光扫描光盘时，激光头利用光敏电阻自动计数器将反射回来的脉冲信号传输给信号处理系统，再通过计算机显示出相应信息，光敏电阻自动计数器的示意图如图4所示，其中r1为光敏电阻，r2为定值电阻，此光电计数器的基本工作原理是()图4a当有光照射r1时，处理系统获得高电压b当有光照射r1时，处理系统获得低电压c信号处理系统每获得一次低电压就计数一次d信号处理系统每获得一次高电压就计数一次解析：选adr1、r2和电源组成一个闭合电路，只有r2两端获得高电压时，处理系统才能进行信号处理，当激光照到光敏电阻r1时，r1的阻值变小，总电流变大，则r2两端获得高电压，因此选a、d。11动圈式话筒和磁带录音机都应用了电磁感应现象。图5是动圈式话筒的原理图，图6是磁带录音机的录音、放音原理图，由图可知下列选项叙述错误的是()图5图6a话筒工作时磁铁不动，线圈振动而产生感应电流b录音机放音时变化的磁场在静止的线圈里产生感应电流c录音机放音时线圈中变化的电流在磁头缝隙处产生变化的磁场d录音机录音时线圈中变化的电流在磁头缝隙处产生变化的磁场解析：选c话筒的工作原理是声波迫使金属线圈在磁场中振动产生感应电流，a正确。录音时，话筒产生的感应电流经放大电路放大后在录音机磁头缝隙处产生变化的磁场，d正确。磁带在放音时通过变化的磁场使放音磁头产生感应电流，经放大电路后再送到扬声器中，b正确，c错误。12.一般的电熨斗用合金丝作发热元件，合金丝电阻随t变化的关系如图7中实线所示，由于环境温度以及熨烫的衣物厚度、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7(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)通电一段时间电熨斗温度t自动稳定在_t_范围之内。(填下标数字)解析：(1)由于冷态时ptc材料电阻较小，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，所以发热快于散热，温度升高，电阻值迅速增大，相应发热功率减小，当发热功率小于散热功率时，电阻温度降低，电阻值减小，发热功率会相应增大，故当发热功率等于散热功率时，温度会稳定在图中t6t7之间。答案：见解析13如图8所示是电饭煲的电路图，s1是一个温控开关，手动闭合后，当此开关温度达到居里点(103 )时，会自动断开。s2是一个自动温控开关，当温度低于70 时，会自动闭合；温度高于80 时，会自动断开。红灯是加热时的指示灯，黄灯是保温时的指示灯。分流电阻r1r2500 ，加热电阻丝r350 ，两灯电阻不计。图8(1)分析电饭煲的工作原理。(2)计算加热和保温两种状态下，电饭煲消耗的电功率之比。(3)简要回答，如果不闭合开关s1，能将饭煮熟吗？解析：(1)电饭煲接上电源，s2自动闭合，同时手动闭合s1，这时黄灯短路，红灯亮，电饭煲处于加热状态。加热到80 时，s2自动断开，s1仍闭合。水烧干后，温度升高到“居里点”103 时，开关s1自动断开，这时饭已煮熟，黄灯亮，电饭煲处于保温状态。由于散热，待温度降至70 时，s2自动闭合，电饭煲重新加热。温度达到80 时，s2又自动断开，再次处于