2019-2020学年高中物理(沪科)选修3-2课时分层作业12传感器的原理探究热敏电阻的温度特性曲线Word版

1、课时分层作业（十二）传感器的原理探究热敏电阻的温度特性曲线基础达标练（15分钟分值：48分）选择题（本题共8小题，每小题6分）1 有一些星级宾馆的洗手间装有自动干手机，洗手后将湿手靠近，机内的传感器就开通电热器加热，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（）【导学号：53932100】A 改变湿度B 改变温度C 改变磁场D 改变电容D 手靠近干手机后，使电容式传感器的电容改变，干手机内的电热器工作2 有一热敏电阻的电阻值在tit4的温度变化范围内，R-t图像如图4-1-10所示.现将该热敏电阻接在欧姆表的两表笔上，做成一个电阻温度计.为了便于读数，再把欧姆表上的电阻

2、值转换成温度值. 现在要使该温度计对温度的变化反 应较为灵敏，那么该温度计测量哪段范围内的温度较为适宜 （设在t1t4温度范围 内，欧姆表的倍率不变）（）图 4-1-10A . t1 t2B . t2 t3C. t3t4D .都可以B 由题图可知热敏电阻值随温度的升高而增大，在t2t3温度范围内的电阻值随温度的变化较大，即电阻值随温度的变化较为灵敏，故选B.3 烟雾散射火灾报警器使用的是（）A .光传感器B .温度传感器C.红外传感器D .超场波传感器A 烟雾散射火灾报警器是烟雾进入报警器后， 光被散射，照到报警器中的光传感器上，使电路接通，报警器工作，发出警报，故 A正确，B、C、D错.4.

3、 侈选）如图4-1-11所示，用光敏电阻LDR和灯泡制成的一种简易水污染丰匕冃巳指示器,LDR（光墩屯KI）图 4-1-11A .严重污染时，LDR是高电阻B. 轻度污染时，LDR是高电阻C. 无论污染程度如何，LDR的电阻不变，阻值大小由材料本身因素决定D. 该仪器的使用会因为白天和晚上受到影响AD 严重污染时，透过污水照到 LDR上的光线较少，LDR电阻较大，A 对，B错；LDR由半导体材料制成，受光照影响电阻会发生变化， C错；白天和 晚上自然光强弱不同，或多或少会影响 LDR的电阻，D对.5. 演示位移传感器的工作原理如图 4-1-12所示，物体M在导轨上平移时， 带动滑动变阻器的金属

4、滑杆 P,通过电压表显示的数据来反映物体位移的大小 x, 假设电压表是理想的，则下列说法正确的是 （）x MX图 4-1-12A .物体M运动时，电源内的电流会发生变化B 物体M运动时，电压表的示数会发生变化C. 物体M不动时，电路中没有电流D. 物体M不动时，电压表没有示数B 电阻完全接入电路，所以电流不受 M位移的影响，而电压表与一部分 电阻并联，当M向右运动时，电压表示数增大；当 M向左运动时，电压表示数 减小，当M不动时，在电阻中间位置仍会有电压值.6 小强用恒温箱进行实验时，发现恒温箱的温度持续升高，无法自动控制.经 检查，恒温箱的控制器没有故障.参照图4-1-13,下列对故障判断正

5、确的是（）图 4-1-13A .只可能是热敏电阻出现故障B. 只可能是温度设定装置出现故障C. 热敏电阻和温度设定装置都可能出现故障D. 可能是加热器出现故障C 由恒温箱原理图可知，若热敏电阻出现故障或温度设定装置出现故障都 会向控制器传递错误信息，导致控制器发出错误指令，故C正确，A、B错误.若 加热器出现故障，只有一种可能，即不能加热，而题中加热器一直加热才会使温 度持续升高，故D错误.7.如图4-1-14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）（）图 4-1-14A 如果R为金属热电阻，读数变大

6、，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.8电容式传感器是用来将各种非电信号转变为电信号的装置，由于电容器 的电容C取决于极板正对面积 S极板间距离d以及极板间的电介质这几个因素， 当某一物理量发生变化时就能引起上述某个因素的变化，从而又可推出另一物理量的值如图4-1-15所示是四种电容式传感器的示意图，关于这四种传感器的 作用，下列说法不正确的是（）【导学号：

7、53932101】金属芯线导业液休乙丽定电极电弁质檄板T图 4-1-15A 甲图的传感器可以用来测量角度B乙图的传感器可以用来测量液面高度C 丙图的传感器可以用来测量压力D. 丁图的传感器可以用来测量速度D 甲图角度变化能导致极板正对面积变化；乙图液面高度变化能导致极板正对面积变化；丙图压力 F变化能导致极板间距变化；丁图中位置变化导致电介质变化.所以甲、乙、丙、丁分别是测角度、液面高度、压力、位移的传感器, 故选D.能力提升练（25分钟 分值：52分）一、选择题（本题共4小题，每小题7分）1. 侈选）如图4-1-16所示为光敏电阻自动计数器的示意图，其中Ri为光敏电阻，R2为定值电阻此光电计

8、数器的基本工作原理是 （）信息处理图 4-1-16A 当有光照射R1时，信号处理系统获得高电压B. 当有光照射R1时，信号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AC 此题考查了光电计数器的工作原理，当光照射到光敏电阻R1上时，R1电阻减小，电路中电流增大，R2两端电压升高，信号处理系统得到高电压.当 有物体挡住射到光敏电阻 R1的光照时，R1电阻阻值增大，电路中电流减小，R2 两端电压降低，信号处理系统得到低电压，计数器每由高电压转到低电压， 就计 一个数，从而达到自动计数的目的.故 A、C正确，B、D错误.2. 如图4-1-

9、17所示是一火警报警器的部分电路示意图.其中R3为用半导体热敏材料制成的传感器.值班室的显示器为电路中的电流表，a b之间接报警器当传感器R3所在处出现火情时，显示器的电流I、报警器两端的电压U的变化情况是（）A. I变大，U变大C. I变小，U变小B . I变大，U变小D . I变小，U变大UE_警*1胳器LhflL图 4-1-17C 半导体热敏电阻，温度越高，电阻越小，干路电流就越大，由I总r知U将减小；由Ui = I总Ri知Ri两端电压将增大，由U并=U Ui知U并U并减小，由丨=R2知I将减小，故c选项正确3用图4-1-18甲所示电路测量电流表的内阻闭合开关S,当变阻器的滑片滑至c处时

10、，电流表 和电压表-的读数分别为40 mA、9 V，已知图甲中热敏电阻的I-U关系图线如图4-1-18乙所示，则电流表 的内阻为（乙图 4-1-18A. 0.14 QC. 140 QB. 85 QD. 225 QB 当电流表读数为40 mA时，说明热敏电阻的电流为40 mA，由题图知热敏电阻两端电压 Ur= 5.6 V，则电流表两端电压 U = 9 V 5.6 V = 3.4 V，由欧U 3.4姆定律得RmA = T=385莒B正确.I40X10- 34. 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4-1-19甲所示，电源的电动势 E

11、=9 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4-1-19乙所示.闭合开关S，当R的温度等于20 C 时，电流表示数h = 2 mA ;当电流表的示数12 = 3.6 mA时，热敏电阻的温度是2、X1、K/kQ4040 SO图 4-1-19A. 60 CC. 100 CB. 80 CD. 120 CD 在 20 C 时，E= (Rg+ R1)l1,得 Rg = 500 设温度为 t 时，E= (Rg+ R2)I2,代入数据得R2= 2 000 ，从题图乙中可以看出t = 120 C，故选D.二、非选择题（本题共2小题，共24分）5. （10

12、分）按图4-1-20所示接好电路，合上S1、S2,发现小灯泡不亮，原因是;用电吹风对热敏电阻吹一会儿热风，会发现小灯泡，原因是 停止吹风，会发现 把热敏电阻放入冷水中会发现.热皺电阻 负盥验系数图 4-1-20【解析】 根据热敏电阻的性质进行分析，由于热敏电阻在常温时阻值较大,左侧电路电流较小，电磁铁磁性较弱吸不住衔铁；当用电吹风对热敏电阻加热使 其阻值变小，电路中电流增大，电磁铁吸住衔铁，使右侧电路接通，小灯泡亮了,停止吹风后，小灯泡不会立即熄灭，因为热敏电阻温度仍然较高，当把热敏电阻 放入冷水中后，热敏电阻温度降低很快，阻值变大，故小灯泡熄灭.【答案】见解析6. (14分)如图4-1-21甲为半导体材料做成的热敏电阻的阻值随温度变化的 曲线，图4-1-21乙为用此热敏电阻R和继电器做成的温控电路，设继电器的线 圈电阻为Rx= 50 Q,当继电器线圈中的电流大于或等于lc(lc= 20 mA)时，继电器 的衔铁被吸合.左侧电源电动势为6 V，内阻可不计，试问温度满足什么条件时， 电路右侧的小