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1、課時跟蹤檢測（三十七） 傳感器及其應(yīng)用 對點訓(xùn)練：熱敏電阻的應(yīng)用 1．[多選]下列關(guān)于電熨斗的說法中，正確的是(　　) A．電熨斗中的雙金屬片是一種半導(dǎo)體材料 B．電熨斗能自動控制溫度主要利用了雙金屬片中兩片金屬的膨脹系數(shù)相同 C．常溫下，雙金屬片上下觸點是接觸的；溫度過高時，雙金屬片發(fā)生彎曲使上下觸點分離 D．需要較高溫度熨燙時，要調(diào)節(jié)溫度旋鈕，使升降螺絲下移并推動彈性銅片下移 解析：選CD　雙金屬片是金屬材料制作的，且上層金屬片的膨脹系數(shù)大于下層金屬片，故A、B錯誤；常溫下，上下觸點接觸，溫度過高時，雙金屬片發(fā)生彎曲使上下觸點分開，起到調(diào)溫作用，故C正確；需要較高溫度熨燙時

2、，要調(diào)節(jié)調(diào)溫旋鈕，使升降螺絲下移并推動彈性銅片下移，當(dāng)溫度升到較高，金屬片發(fā)生彎曲較厲害觸點才斷開，故D正確。 2．如圖甲為在溫度為10 ℃左右的環(huán)境中工作的某自動恒溫箱原理簡圖，箱內(nèi)的電阻R1＝20 kΩ，R2＝10 kΩ，R3＝40 kΩ，Rt為熱敏電阻，它的電阻隨溫度變化的圖線如圖乙所示。當(dāng)a、b端電壓Uab<0時，電壓鑒別器會令開關(guān)S接通，恒溫箱內(nèi)的電熱絲發(fā)熱，使箱內(nèi)溫度提高；當(dāng)Uab>0時，電壓鑒別器會使S斷開，停止加熱，則恒溫箱內(nèi)的溫度恒定在________℃。 解析：由題意知，當(dāng)Uab＝0時，恒溫箱保持穩(wěn)定，根據(jù)串并聯(lián)電路電壓與電阻的關(guān)系可知：R1∶R2＝2∶1，只有R3∶R

3、t也為2∶1的時候，才有Uab＝0，所以可知Rt的電阻值為20 kΩ，從圖乙可以看出，電阻為20 kΩ時，溫度為35 ℃。 答案：35 對點訓(xùn)練：霍爾元件的應(yīng)用 3.(2019·杭州期末)利用霍爾效應(yīng)制作的霍爾元件，被廣泛應(yīng)用于測量和自動控制等領(lǐng)域?；魻栐话阌砂雽?dǎo)體材料做成，有的半導(dǎo)體中的載流子(即自由電荷)是電子，有的半導(dǎo)體中的載流子是空穴(相當(dāng)于正電荷)。如圖所示，將扁平長方體形狀的霍爾元件水平放置接入電路，勻強磁場垂直于霍爾元件的水平面豎直向下，閉合開關(guān)，讓電流從霍爾元件的左側(cè)流向右側(cè)，則其前后兩表面會形成電勢差。現(xiàn)有載流子是電子的霍爾元件 1 和載流子是空穴的霍爾元件 2，兩

4、元件均按圖示方式接入電路(閉合開關(guān))，則關(guān)于前后兩表面電勢高低的判斷，下列說法中正確的是(　　) A．若接入元件1時，前表面電勢高；若接入元件2時，前表面電勢低 B．若接入元件1時，前表面電勢低；若接入元件2時，前表面電勢高 C．不論接入哪個元件，都是前表面電勢高 D．不論接入哪個元件，都是前表面電勢低 解析：選A　元件的載流子是自由電子，由左手定則可知，電子受到的洛倫茲力方向向后表面偏，則前表面的電勢高于后表面的電勢。若載流子為空穴(相當(dāng)于正電荷)，根據(jù)左手定則，空穴在洛倫茲力的作用下也是向后表面聚集，則前表面的電勢低于后表面的電勢；綜上所述，故A正確，B、C、D錯誤。 4．[多

5、選](2019·昆山月考)如圖所示，厚度為h，寬度為d的金屬導(dǎo)體，當(dāng)磁場方向與電流方向(自由電子定向移動形成電流)垂直時在上下表面會產(chǎn)生電勢差，這種現(xiàn)象稱為霍爾效應(yīng)。下列說法正確的是(　　) A．上表面的電勢高于下表面 B．下表面的電勢高于上表面 C．增大h時，上下表面的電勢差增大 D．增大d時，上下表面的電勢差減小 解析：選BD　根據(jù)左手定則，知自由電子向上偏轉(zhuǎn)，則上表面帶負電，下表面帶正電，下表面的電勢高于上表面，故A錯誤，B正確。根據(jù)電流的微觀表達式：I＝neSv＝nedhv可知，h增大時，載流金屬導(dǎo)體中的載流子運動的速度減?。桓鶕?jù)evB＝e，解得U＝vBh＝·hB＝，知與h無

6、關(guān)，與d成反比，故C錯誤，D正確。 對點訓(xùn)練：電容式傳感器及壓電式傳感器 5．(2019·沭陽檢測)如圖所示是四種電容式傳感器的示意圖，關(guān)于這四種傳感器的作用，下列說法不正確的是(　　) A．甲圖的傳感器可以用來測量角度 B．乙圖的傳感器可以用來測量液面的高度 C．丙圖的傳感器可以用來測量壓力 D．丁圖的傳感器可以用來測量速度 解析：選D　圖甲所示電容器為可變電容器，通過轉(zhuǎn)動動片改變正對面積，改變電容，可以用來測量角度，故A正確。圖乙所示電容器的一個極板是金屬芯線，另一個極板是導(dǎo)電液，液面高度的變化影響電容器的正對面積，故是通過改變電容器兩極間正對面積而引起電容變化的，可以用來測

7、量液面的高度，故B正確；丙圖是通過改變極板間的距離，改變電容器的，而對極板的壓力的大小能改變可變電極與另一個極板之間的距離，所以可以用來測量壓力，故C正確；丁圖所示是通過改變電介質(zhì)的位置，改變電容，所以可以用來測量位移，故D錯誤。 6．某同學(xué)為了測量一物體的質(zhì)量，找到了一個力電轉(zhuǎn)換器，該轉(zhuǎn)換器的輸出電壓正比于受壓面的壓力(比例系數(shù)為k)，如圖所示。測量時先調(diào)節(jié)輸入端的電壓，使轉(zhuǎn)換器空載時的輸出電壓為零；然后在其受壓面上放物體，即可測得與物體的質(zhì)量成正比的輸出電壓U。現(xiàn)有下列器材：力電轉(zhuǎn)換器、質(zhì)量為m0的砝碼、電壓表、滑動變阻器、干電池各一個、開關(guān)及導(dǎo)線若干、待測物體(可置于力電轉(zhuǎn)換器的受壓面

8、上)。請完成對該物體的測量。 (1)設(shè)計一個電路，要求力電轉(zhuǎn)換器的輸入電壓可調(diào)，并且使電壓的調(diào)節(jié)范圍盡可能的大，在方框中畫出完整的測量電路圖。 (2)簡要說明測量步驟，求出比例系數(shù)k，并測出待測物體的質(zhì)量m。 (3)寫出在設(shè)計實驗中可能出現(xiàn)的一個問題。 解析：(1)設(shè)計的電路圖如圖所示。 (2)測量的步驟與結(jié)果：①調(diào)節(jié)滑動變阻器，使轉(zhuǎn)換器空載時的輸出電壓為0。②將砝碼m0放在轉(zhuǎn)換器上，記下輸出電壓U0，則U0＝km0g，則k＝。③將待測物體放在轉(zhuǎn)換器上，記下輸出電壓U，得U＝kmg，所以m＝。 (3)①因電源的電壓不夠而輸出的電壓調(diào)不到0。②待測物體的質(zhì)量超出轉(zhuǎn)換器的測量范圍。

9、答案：見解析 考點綜合訓(xùn)練 7．(2019·南京模擬)目前的手機觸摸屏大多是電容式觸摸屏，電容式觸摸屏內(nèi)有一導(dǎo)電層，導(dǎo)電層四個角引出四個電極，當(dāng)手指觸摸屏幕時，人體和觸摸屏就形成了一個電容，電容具有“通高頻”的作用，從而導(dǎo)致有電流分別從觸摸屏四角上的電極中流出，并且流經(jīng)這四個電極的電流與手指到四角的距離成正比，控制器通過對這四個電流比例的精確計算，得出觸摸點的位置信息。在開機狀態(tài)下，下列說法正確的是(　　) A．電容式觸摸屏感測手指觸摸點的位置是因為手指對屏幕按壓產(chǎn)生了形變 B．電容式觸摸屏感測手指觸摸點的位置是利用了電磁感應(yīng)現(xiàn)象 C．當(dāng)手指觸摸屏幕時手指有微弱的電流流過 D．當(dāng)手

10、指離開屏幕時，電容變小，對高頻電流的阻礙變大，控制器不易檢測到手指離開的準(zhǔn)確位置 解析：選C　電容觸摸屏只需要觸摸，由于流經(jīng)四個電極的電流與手指到四角的距離成比例，控制器就能確定手指的位置，不需要手指有壓力，故A錯誤；電容式觸摸屏感測手指觸摸點的位置是電容器的充放電原理，不是電磁感應(yīng)現(xiàn)象，故B錯誤；由題意可知，手指從手的觸點吸走一部分電荷，在電荷定向移動的過程中，會有微弱電流通過，故C正確；根據(jù)電容器的工作原理可知，當(dāng)手指離開屏幕時，電容變小，電容器將放電，控制器仍然能檢測到手指離開的準(zhǔn)確位置，故D錯誤。 8．(2019·煙臺期末)關(guān)于傳感器，下列說法正確的是(　　) A．話筒是一種常用

11、的聲傳感器，其作用是將電信號轉(zhuǎn)換為聲信號 B．霍爾元件能把磁感應(yīng)強度這個磁學(xué)量轉(zhuǎn)換成電阻這個電學(xué)量 C．半導(dǎo)體熱敏電阻常用作溫度傳感器，因為溫度越高，它的電阻值越大 D．電熨斗中裝有雙金屬片溫度傳感器，該傳感器通過控制電路的通斷達到自動控制溫度的目的 解析：選D　話筒是一種常用的聲傳感器，其作用是將聲信號轉(zhuǎn)換為電信號，故A錯誤；霍爾元件能把磁感應(yīng)強度這個磁學(xué)量轉(zhuǎn)換成電壓或電流，而不是轉(zhuǎn)化為電阻，故B錯誤；半導(dǎo)體熱敏電阻是溫度傳感器，能夠把溫度這個熱學(xué)量轉(zhuǎn)換為電阻這個電學(xué)量，但其電阻隨溫度的增大而減小，故C錯誤；電熨斗能夠自動控制溫度的原因是它裝有雙金屬片溫度傳感器，這種傳感器作用是控制

12、電路的通斷，故D正確。 9.如圖所示，R是光敏電阻，當(dāng)它受到的光照強度增大時(　　) A．燈泡L變暗 B．光敏電阻R上的電壓增大 C．電壓表V的讀數(shù)減小 D．電容器C的帶電荷量減小 解析：選C　受到的光照強度增大時，光敏電阻R變小，外電路總電阻R總變小，閉合電路總電流I增大，則燈泡變亮，燈泡兩端電壓(即電容器兩極板間電壓)變大；路端電壓U減小，則電壓表讀數(shù)減?。灰螂娙萜鲀蓸O板間電壓增大，則電容器帶電荷量變大；光敏電阻R上電壓減小。C正確，A、B、D錯誤。 10.(2019·鎮(zhèn)江模擬)酒精測試儀用于對機動車駕駛?cè)藛T是否酒后駕車及其他嚴(yán)禁酒后作業(yè)人員的現(xiàn)場檢測，它利用的是一種二氧化錫

13、半導(dǎo)體型酒精氣體傳感器。酒精氣體傳感器的電阻隨酒精氣體濃度的變化而變化，在如圖所示的電路中，不同的酒精氣體濃度對應(yīng)著傳感器的不同電阻，這樣，顯示儀表的指針就與酒精氣體濃度有了對應(yīng)關(guān)系。如果二氧化錫半導(dǎo)體型酒精氣體傳感器電阻r′的倒數(shù)與酒精氣體的濃度c成正比，那么，電壓表示數(shù)U與酒精氣體濃度c之間的對應(yīng)關(guān)系正確的是(　　) A．U越大，表示c越小，c與U成反比 B．U越大，表示c越小，但c與U不成反比 C．U越大，表示c越大，c與U成正比 D．U越大，表示c越大，但c與U不成正比 解析：選D　酒精氣體傳感器和定值電阻串聯(lián)在電路中，電壓表測R0兩端的電壓，根據(jù)酒精氣體傳感器的電阻的倒數(shù)與

14、酒精氣體的濃度成正比，得：＝kc(k是比例系數(shù)) ① 根據(jù)歐姆定律得：＝② 由①②整理得：U＝ 由數(shù)學(xué)知識知，U越大，c越大，但兩者不成正比，故D正確。 11．(2019·無錫模擬)某同學(xué)要研究一質(zhì)地均勻，圓柱形的熱敏電阻的電阻率隨溫度的變化規(guī)律，其部分步驟如下： (1)用游標(biāo)為20分度的卡尺測量其長度如圖甲所示，由圖可知其長度為_______mm； (2)用螺旋測微器測量其直徑如圖乙所示，由圖可知其直徑為______mm； (3)該同學(xué)利用以下實驗器材研究熱敏電阻的阻值隨溫度的變化規(guī)律： A．熱敏電阻(常溫下約300 Ω) B．溫度計 C．電流表A1(60 mA，約10

15、Ω) D．電流表A2(3 A、約0.1 Ω) E．電壓表V(6 V，約15 kΩ) F．滑動變阻器R1(2 kΩ，0.5 A) G．滑動變阻器R2(50 Ω，2 A) H．蓄電池(9 V,0.05 Ω) I．開關(guān)一個，導(dǎo)線若干 ①實驗要求通過熱敏電阻的電流從零開始增加，電流表應(yīng)選擇______，滑動變阻器應(yīng)選擇________。 ②為精確測量該熱敏電阻，請在圖丙中完成實驗器材的連接。 解析：(1)由圖示游標(biāo)卡尺可知，其示數(shù)為： 52 mm＋6×0.05 mm＝52.30 mm； (2)由圖示螺旋測微器可知，其示數(shù)為： 4 mm＋30×0.01 mm＝4.300 mm；

16、 (3)①電路最大電流約為：I＝＝ A＝0.02 A＝20 mA，電流表應(yīng)選擇C，為方便實驗操作，滑動變阻器應(yīng)選擇G； ②電阻阻值約為300 Ω，電流表內(nèi)阻約為10 Ω，電壓表內(nèi)阻約為15 kΩ，電壓表內(nèi)阻遠大于電阻阻值，電流表應(yīng)采用外接法，待測電阻阻值大于滑動變阻器最大阻值，為測多組實驗數(shù)據(jù)，滑動變阻器應(yīng)采用分壓接法，電路圖如圖所示。 答案：(1)52.30　(2)4.300 (3)①C　G?、陔娐穲D見解析 內(nèi)容總結(jié) （1）課時跟蹤檢測（三十七） 傳感器及其應(yīng)用 對點訓(xùn)練：熱敏電阻的應(yīng)用 1．[多選]下列關(guān)于電熨斗的說法中，正確的是(　　) A．電熨斗中的雙金屬片是一種半導(dǎo)體材料 B．電熨斗能自動控制溫度主要利用了雙金屬片中兩片金屬的膨脹系數(shù)相同 C．常溫下，雙金屬片上下觸點是接觸的 （2）常溫下，上下觸點接觸，溫度過高時，雙金屬片發(fā)生彎曲使上下觸點分開，起到調(diào)溫作用，故C正確