《传感器的原理》同步练习1

认识传感器认识传感器 探究传感器的原理探究传感器的原理 一 单项选择题一 单项选择题 1 关于传感器的下列说法正确的是关于传感器的下列说法正确的是 A 所有传感器的材料都是由半导体材料做成的 所有传感器的材料都是由半导体材料做成的 B 金属材料也可以制成传感器 金属材料也可以制成传感器 C 传感器主要是通过感知电压的变化来传递信号的 传感器主要是通过感知电压的变化来传递信号的 D 以上说法都不正确 以上说法都不正确 解析 解析 A和和C的说法不全面 金属材料可以制成传感器 所以的说法不全面 金属材料可以制成传感器 所以B正确 正确 答案 答案 B 2 如下图所示 如下图所示 R1为定值电阻 为定值电阻 R2为负温度系数的热敏电阻为负温度系数的热敏电阻 负温度系数热敏电阻是负温度系数热敏电阻是 指阻值随温度的升高而减小的热敏电阻指阻值随温度的升高而减小的热敏电阻 L为小灯泡 当温度降低时为小灯泡 当温度降低时 A R1两端的电压增大两端的电压增大 传感器传感器 B 电流表的示数增大 电流表的示数增大 C 小灯泡的亮度变强 小灯泡的亮度变强 D 小灯泡的亮度变弱 小灯泡的亮度变弱 解析 解析 温度降低时温度降低时R2的阻值增大 干路电流减小 的阻值增大 干路电流减小 R1两端电压 电流表示数都减小两端电压 电流表示数都减小 灯泡两端电压变大 亮度变强 只有 灯泡两端电压变大 亮度变强 只有C项正确 项正确 答案 答案 C 3 如右图所示的实验电路中 电源两端的电压恒定 如右图所示的实验电路中 电源两端的电压恒定 L为小灯泡 为小灯泡 R为光敏电阻 为光敏电阻 D 为发光二极管为发光二极管 电流越大 发出的光越强电流越大 发出的光越强 且 且R与与D相距很近 下列说法正确的是相距很近 下列说法正确的是 A 当滑动触头 当滑动触头P向左移动时 向左移动时 L消耗的功率增大消耗的功率增大 B 当滑动触头 当滑动触头P向左移动时 向左移动时 L消耗的功率减小消耗的功率减小 C 当滑动触头 当滑动触头P向右移动时 向右移动时 L消耗的功率可能不变消耗的功率可能不变 D 无论怎样移动触头 无论怎样移动触头P L消耗的功率都不变消耗的功率都不变 解析 解析 触头触头P左移 使其电阻减小 流过二极管的电流增大 从而发光增强 使光敏左移 使其电阻减小 流过二极管的电流增大 从而发光增强 使光敏 电阻电阻R的阻值减小 最终达到增大流过灯泡的电流的效果 的阻值减小 最终达到增大流过灯泡的电流的效果 A项正确 项正确 答案 答案 A 4 氧化锡传感器主要用于汽车尾气 氧化锡传感器主要用于汽车尾气 中一氧化碳浓度的检测 它的电阻随一氧化碳浓度的变化而变化 在如右图所示的中一氧化碳浓度的检测 它的电阻随一氧化碳浓度的变化而变化 在如右图所示的 电路中 不同的一氧化碳浓度对应着传感器的不同电阻 这样 显示仪表的指针就与一氧电路中 不同的一氧化碳浓度对应着传感器的不同电阻 这样 显示仪表的指针就与一氧 化碳浓度有了对应关系 观察仪表指针就能判断一氧化碳是否超标 有一种氧化锡传感器化碳浓度有了对应关系 观察仪表指针就能判断一氧化碳是否超标 有一种氧化锡传感器 其电阻的倒数与一氧化碳的浓度成正比 那么 电压表示数 其电阻的倒数与一氧化碳的浓度成正比 那么 电压表示数U与一氧化碳浓度与一氧化碳浓度c之间的对之间的对 应关系正确的是应关系正确的是 A U越大 表示越大 表示c越大 越大 c与与U成正比成正比 B U越大 表示越大 表示c越小 越小 c与与U成反比成反比 C U越大 表示越大 表示c越大 但是越大 但是c与与U不成正比不成正比 D U越大 表示越大 表示c越小 但是越小 但是c与与U不成反比不成反比 解析 解析 由电路图可知 由电路图可知 U越大 表明通过电阻越大 表明通过电阻R0的电流越大 则氧化锡传感器的电的电流越大 则氧化锡传感器的电 阻减小 由于题目中指出其阻减小 由于题目中指出其 电阻的倒数与一氧化碳的浓度成正比电阻的倒数与一氧化碳的浓度成正比 则表示一氧化碳的浓 则表示一氧化碳的浓 度度c变大 根据电路图可知 变大 根据电路图可知 c与与U不成正比 不成正比 答案 答案 C 二 双项选择题二 双项选择题 5 电饭锅工作时有两种状态 一种是锅内水烧干前的加热状态 另一种是锅内水烧电饭锅工作时有两种状态 一种是锅内水烧干前的加热状态 另一种是锅内水烧 干后的保温状态 如下图所示是电饭锅的电路原理示意图 干后的保温状态 如下图所示是电饭锅的电路原理示意图 S是用感温材料制造的开关 是用感温材料制造的开关 下列说法中正确的是下列说法中正确的是 A 其中 其中R1是供加热用的电阻丝是供加热用的电阻丝 B 当开关 当开关S接通时电饭锅为加热状态 接通时电饭锅为加热状态 S断开时为保温状态断开时为保温状态 C 要使 要使R2在保温状态时的功率为加热状态时功率的一半 在保温状态时的功率为加热状态时功率的一半 R1 R2 2 1 D 要使 要使R2在保温状态时的功率为加热状态时功率的一半 在保温状态时的功率为加热状态时功率的一半 R1 R2 2 1 1 解析 解析 由电路图可知 不管由电路图可知 不管S断开还是闭合 加载在电阻上的电压都是断开还是闭合 加载在电阻上的电压都是220 V 所以 所以 根据根据P 得接在电路的电阻越小 功率越大 所以得接在电路的电阻越小 功率越大 所以S闭合的时候 闭合的时候 R2处于加热状态 选处于加热状态 选B U2 R 根据根据 2 得得 所以 所以D 也正确 也正确 U2 R2 U2R2 R1 R2 2 R1 R2 2 1 1 答案 答案 BD 6 在如右图所示的电路中 电池的电动势为 在如右图所示的电路中 电池的电动势为E 内阻为 内阻为r R1 为金属电阻 为金属电阻 R2为光为光 敏电阻 敏电阻 R3为热敏电阻 设电流表为热敏电阻 设电流表A的读数为的读数为I 电压表 电压表V1的读数为的读数为U1 电压表 电压表V2的读数为的读数为 U2 三个电阻中仅有一个的阻值发生变化 则下面的分析正确的是 三个电阻中仅有一个的阻值发生变化 则下面的分析正确的是 A 给 给R1升温 升温 I变小 变小 U1变大变大 B 用光照 用光照R2 I变小 变小 U2变大变大 C 给 给R3降温 降温 I变大 变大 U1变大变大 D 给 给R1降温 降温 I变小 变小 U1变小变小 解析 解析 R1 为金属电阻 温度越高 电阻值越大 为金属电阻 温度越高 电阻值越大 R2为光敏电阻 光照越强 电阻值为光敏电阻 光照越强 电阻值 越小 越小 R3为热敏电阻 温度越高 电阻值越小 则根据为热敏电阻 温度越高 电阻值越小 则根据 串反并同串反并同 得 得 A选项给选项给R1升温升温 R1电阻值变大了 电阻值变大了 I减小 减小 U1变大 变大 A正确 正确 B选项用光照选项用光照R2 R2电阻值减小 则电阻值减小 则I变小 变小 U2变大 变大 B正确 正确 答案 答案 AB 7 传感器是把非电学物理量 传感器是把非电学物理量 如位移 速度 压力 角度等如位移 速度 压力 角度等 转换成电学物理量转换成电学物理量 如电如电 压 电流 电量等压 电流 电量等 的一种元件 如下图所示中的甲 乙 丙 丁是四种常见的电容式传感的一种元件 如下图所示中的甲 乙 丙 丁是四种常见的电容式传感 器 下列说法正确的是器 下列说法正确的是 A 图甲中两极间的电量不变 若电压减少 可判断出 图甲中两极间的电量不变 若电压减少 可判断出h变小变小 B 图乙中两极间的电量不变 若电压增加 可判断出 图乙中两极间的电量不变 若电压增加 可判断出 变大变大 C 图丙中两极间的电压不变 若有电流流向传感器的负极 则 图丙中两极间的电压不变 若有电流流向传感器的负极 则x变大变大 D 图丁中两极间的电压不变 若有电流流向传感器的正极 则 图丁中两极间的电压不变 若有电流流向传感器的正极 则F变大变大 答案 答案 BD 8 唱卡拉 唱卡拉OK用的话筒内有将声音信号转变为电信号的传感器 其中一种是动圈式用的话筒内有将声音信号转变为电信号的传感器 其中一种是动圈式 的 下图是该传感器的构造原理图 它的工作原理是 在弹性膜的后面粘接一个轻小的金的 下图是该传感器的构造原理图 它的工作原理是 在弹性膜的后面粘接一个轻小的金 属线圈 线圈处于永久磁体的磁场之中 当声波使膜片前后振动时 就将声音信号转变为属线圈 线圈处于永久磁体的磁场之中 当声波使膜片前后振动时 就将声音信号转变为 电信号 下列说法正确的是电信号 下列说法正确的是 A 该传感器是根据电流的磁效应工作的 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 该传感器是根据电磁感应原理工作的 C 膜片振动时 穿过金属线圈的磁通量不断改变 膜片振动时 穿过金属线圈的磁通量不断改变 D 膜片振动时 金属线圈中产生的感应电动势保持不变 膜片振动时 金属线圈中产生的感应电动势保持不变 解析 解析 根据图可知 当声波使膜片前后振动时 传感器的线圈的磁通量不断变化 根据图可知 当声波使膜片前后振动时 传感器的线圈的磁通量不断变化 产生不断改变的感应电流 就把声音转化成了电信号 所以产生不断改变的感应电流 就把声音转化成了电信号 所以B C正确 正确 答案 答案 BC 9 某半导体的电阻随温度变化的关系曲线 则 某半导体的电阻随温度变化的关系曲线 则 A 图线 图线1反映半导体材料的电阻随温度的变化反映半导体材料的电阻随温度的变化 B 图线 图线2反映金属导体的电阻随温度的变化反映金属导体的电阻随温度的变化 C 图线 图线1反映金属导体的电阻随温度的变化反映金属导体的电阻随温度的变化 D 图线 图线2反映半导体材料的电阻随温度的变化反映半导体材料的电阻随温度的变化 答案 答案 CD 三 非选择题三 非选择题 按题目要求作答 解答题应写出必要的文字说明 方程和重要演算步按题目要求作答 解答题应写出必要的文字说明 方程和重要演算步 骤 答案中必须明确写出数值和单位 骤 答案中必须明确写出数值和单位 10 传感器是把非电学量传感器是把非电学量 如速度 温度 压力等如速度 温度 压力等 的变化转换成电学量的变化的一种元件的变化转换成电学量的变化的一种元件 在自动控制中有着相当广泛的应用 有一种测量人的体重的电子秤 其测量部分的原理 在自动控制中有着相当广泛的应用 有一种测量人的体重的电子秤 其测量部分的原理 图如图中的虚线框所示 它主要由压力传感器图如图中的虚线框所示 它主要由压力传感器R 电阻值会随所受压力大小发生变化的可变电阻值会随所受压力大小发生变化的可变 电阻电阻 显示体重大小的仪表 显示体重大小的仪表A 实质是理想的电流表实质是理想的电流表 组成 压力传感器表面能承受的最大组成 压力传感器表面能承受的最大 压强为压强为1 107 Pa 且已知压力传感器 且已知压力传感器R的电阻与所受压力的关系如下表所示 设踏板和压的电阻与所受压力的关系如下表所示 设踏板和压 杆的质量可以忽略不计 接通电源后 压力传感器两端的电压恒为杆的质量可以忽略不计 接通电源后 压力传感器两端的电压恒为4 8 V 取 取g 10 m s2 请回答 请回答 压力压力F N02505007501 0001 2501 500 电阻电阻R 300270240210180150120 1 该秤零起点该秤零起点 即踏板空载时即踏板空载时 的刻度线应标在电流表刻度盘的刻度线应标在电流表刻度盘 A处 处 2 如果某人站在该秤踏板上 电流表刻度盘的示数为如果某人站在该秤踏板上 电流表刻度盘的示数为20 mA 则这个人的体重是 则这个人的体重是 kg 解析 解析 1 由图表知 踏板空载时 压力传感器电阻由图表知 踏板空载时 压力传感器电阻R 300 此时 此时A中电流中电流I U R A 1 6 10 2 A 4 8 300 2 当电流当电流I 20 mA 20 10 3 A时 压力传感器的电阻 时 压力传感器的电阻R 240 U I 4 8 20 103 对应表格中 这个人的质量为对应表格中 这个人的质量为50 kg 答案 答案 1 1 6 10 2 2 50 11 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 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工作的 如下图甲所示 电源的电动势阻值随温度变化的特性工作的 如下图甲所示 电源的电动势E 9 0 V 内电阻不计 内电阻不计 G 为灵敏电流计 内阻为灵敏电流计 内阻Rg保持不变 保持不变 R为热敏电阻 其电阻值与温度的变化关系如下图乙所为热敏电阻 其电阻值与温度的变化关系如下图乙所 示 闭合开关示 闭合开关S 当 当R的温度等于的温度等于20 时 电流表示数时 电流表示数I1 2 mA 当电流表的示数 当电流表的示数I2 3 6 mA时 热敏电阻的温度是时 热敏电阻的温度是 解析 解析 从图乙查得从图乙查得t 20 时 时 R的阻值为的阻值为4 k 由由E I1 R Rg 得 得 Rg R k 4 k 0 5 k E I1 9 2 当当I2 3 6 mA时 设热敏电阻的阻值为时 设热敏电阻的阻值为R 则 则 R Rg k 0 5 k 2 k E I2 9 3 6 从图乙查得此时对应的温度从图乙查得此时对应的温度t2 120 答案 答案 120 12 如图所示 如图所示 为检测某传感器的电路图 传感器上标有为检测某传感器的电路图 传感器上标有 3 V 0 9 W 的字样的字样 传感器可看作一个传感器可看作一个 纯电阻纯电阻 滑动变阻器 滑动变阻器R0上标有上标有 10 1 A 的字样 电流表的量程为的字样 电流表的量程为0 6 A 电压表的量 电压表的量 程为程为3 V 求 求 1 传感器的电阻和额定电流 传感器的电阻和额定电流 2 为了确保电路各部分的安全 在为了确保电路各部分的安全 在a b之间所加的电源电压最大值是多少 之间所加的电源电压最大值是多少 3 如果传感器的电阻变化超过标准值如果传感器的电阻变化超过标准值1 则该传感器就失去作用 实际检测时 则该传感器就失去作用 实际检测时 将一个恒压电源加在图中将一个恒压电源加在图中a b之间 闭合开关之间 闭