高中物理 第六章 传感器 第3节 传感器应用（二）课后习题（含解析）新人教版选修3-21.doc

6.3实验：传感器的应用1.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值后,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:空调机根据温度调节工作状态,所以内部使用了温度传感器,C正确。答案:C2.如图为一种主动式光控报警器原理图,图中R1和R2为光敏电阻,R3和R4为定值电阻。当射向光敏电阻R1和R2的任何一束光线被遮挡时,都会引起警铃发声,则图中虚线圈内的电路是()A.与门B.或门C.或非门D.与非门解析:当射向光敏电阻R1和R2的光线都没有被遮挡时,光敏电阻阻值较小,报警器输入高电平,而警铃不响,说明输出高电平;当射向光敏电阻R1和R2的任何一束光线被遮挡时,报警器输入一低电平,警铃发声,输出低电平,所以此电路为“与门”电路。答案:A3.某小型电磁继电器,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为四个接线柱如图所示。电磁继电器与传感器配合,可完成自动控制的要求,其工作方式是()A.A与B接信号电压,C与D跟被控电路串联B.A与B接信号电压,C与D跟被控电路并联C.C与D接信号电压,A与B跟被控电路串联D.C与D接信号电压,A与B跟被控电路并联解析:A、B接电磁继电器的线圈,所以A、B应接信号电压、线圈电流随信号电压变化使电磁继电器相吸或释放,从而使C、D接通或断开,进而起到控制作用。故正确答案为A。答案:A4.如图所示,甲为在温度为10 左右的环境中工作的某自动恒温箱原理简图,箱内的电阻R1=20 k、R2=10 k、R3=40 k,Rt为热敏电阻,它的电阻随温度变化的图线如图乙所示,a、b端电压Uab0时,电压鉴别器会令开关S接触,恒温箱内的电热丝发热,使箱内温度升高;当a、b端电压Uab0时,电压鉴别器会令开关S断开,停止加热,则恒温箱内的温度可保持在()A.10 B.20 C.35 D.45 解析:通过审题可知Uab=0是一个电压的临界点,对应着开关S的动作,而开关的动作对应着温度的上升或下降。由电路分析可知,在R1、R2、R3给定的条件下,热敏电阻Rt的阻值决定了Uab的正负。设电源负极的电势能为零,则a=U,b=U,其中U为电源的路端电压,令a=b,即Uab=0,则可得,代入数据得Rt=20 k,查表得对应的温度为35 ,故本题选项C正确。答案:C5.如图所示是小明设计的一种自动测定水箱内水位的装置,R是一种滑动变阻器,它的金属滑片是杠杆的一端,从水位表指针所指的刻度就可知道水箱内水位的高低,从图中可知:水位表是由改装而成的。当水面上升时,滑片,滑动变阻器连入电路电阻,电流,水量表示数。解析:本题利用滑动变阻器滑片改变电阻,进一步改变电压,达到控制水位的目的。答案:电流表向下移变小变大变大6.利用负温度系数热敏电阻制作的热敏传感器,一般体积很小,可以用来测量很小范围内的温度变化,反应快,而且精确度高。(1)如果将负温度系数热敏电阻与电源、电流表和其他元件串联成一个电路,其他因素不变,只要热敏电阻所处区域的温度降低,电路中电流将变(选填“大”或“小”)。(2)上述电路中,我们将电流表中的电流刻度换成相应的温度刻度,就能直接显示出热敏电阻附近的温度。如果刻度盘正中的温度为20 (如图甲所示),则 25 的刻度应在20 的刻度的(选填“左”或“右”)侧。(3)为了将热敏电阻放置在某蔬菜大棚内检测大棚内温度变化,请用图乙中的器材(可增加元器件)设计一个电路。解析:(1)因为负温度系数热敏电阻温度升高时电阻减小,温度降低时,电阻增大。故电路中电流会减小。(2)由(1)的分析知,温度越高,电流越大,25 的刻度应对应较大电流,故在20 对应电流刻度的右侧。(3)如图所示。答案:(1)小(2)右(3)如解析图所示7.设计一个白天自动关灯、黑夜自动开灯的装置,可供选择的仪器如下:光敏电阻、继电器、电池、交流电源、开关、导线和灯泡等。(1)如图所示已画好部分电路,请补画完原理电路图。(2)在以下原理电路工作时,说法正确的是()A.光敏电阻受到光照,电阻变小继电器工作B.光敏电阻受到光照,电阻变小继电器不工作C.继电器工作时,照明电路闭合,电灯亮D.继电器不工作时,照明电路闭合,电灯亮解析:(1)如图所示(2)有光照时,光敏电阻