高中物理 第5章 傳感器及其應(yīng)用 第2節(jié) 常見傳感器的工作原理+第3節(jié) 大顯身手的傳感器學(xué)業(yè)分層測評 魯科版選修3-2
《高中物理 第5章 傳感器及其應(yīng)用 第2節(jié) 常見傳感器的工作原理+第3節(jié) 大顯身手的傳感器學(xué)業(yè)分層測評 魯科版選修3-2》由會員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《高中物理 第5章 傳感器及其應(yīng)用 第2節(jié) 常見傳感器的工作原理+第3節(jié) 大顯身手的傳感器學(xué)業(yè)分層測評 魯科版選修3-2(6頁珍藏版)》請?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
第2節(jié) 常見傳感器的工作原理 3節(jié) 大顯身手的傳感器 (建議用時(shí):45分鐘) [學(xué)業(yè)達(dá)標(biāo)] 1.街旁的路燈,江海里的航標(biāo)都要求在夜晚亮,白天熄,利用半導(dǎo)體的電學(xué)特性制成了自動點(diǎn)亮、熄滅的裝置,實(shí)現(xiàn)了自動控制,這是利用半導(dǎo)體的( ) A.壓敏性 B.光敏性 C.熱敏性 D.三種特性都利用 【解析】 由題意可知,這一裝置要對光敏感,能區(qū)分白天與夜晚,所以選B.雖然白天與夜晚溫度也不相同,但溫度除與晝夜有關(guān)外還與季節(jié)有關(guān),因此不能選C. 【答案】 B 2.關(guān)于干簧管,下列說法正確的是( ) A.干簧管接入電路中相當(dāng)于電阻的作用 B.干簧管是根據(jù)熱脹冷縮的原理制成的 C.干簧管接入電路中相當(dāng)于開關(guān)的作用 D.干簧管是作為電控元件以實(shí)現(xiàn)自動控制的 【解析】 干簧管的簧片在磁力的作用下閉合或斷開,從而在接入電路中相當(dāng)于開關(guān)的作用. 【答案】 C 3.“嫦娥一號”衛(wèi)星上裝有8種24件探測儀器,其中可能有( ) A.味覺傳感器 B.氣體傳感器 C.聽覺傳感器 D.視覺傳感器 【解析】 “嫦娥一號”月球衛(wèi)星是為探測月球而發(fā)射的在軌衛(wèi)星,而月球上無氣體,所以不需要?dú)怏w傳感器和聽覺傳感器,當(dāng)然也用不到味覺傳感器,真正需要的是為月球“畫像”的視覺傳感器——立體相機(jī). 【答案】 D 4.下列情況不可能是由于水位控制裝置損壞引起的是( ) A.洗衣機(jī)不加水 B.洗衣機(jī)加水不能自動停止 C.洗衣機(jī)不排水 D.洗衣機(jī)不洗衣 【解析】 洗衣機(jī)水位控制裝置正常,才能正常加水,且加到合適的水位,若損壞可能導(dǎo)致一直不加水或一直不停地加水,所以A、B可能,而這兩種情況都會導(dǎo)致洗衣機(jī)洗衣程序不工作,所以D可能,故選C. 【答案】 C 5.(2016樂東高二檢測)當(dāng)你走近某些寫字樓、機(jī)場、賓館等大廳的入口時(shí),大門會自動打開,進(jìn)入大廳后,門又會自動關(guān)閉,關(guān)于這種自動門的下列說法中正確的是( ) A.控制這種自動門開關(guān)的是一種紅外線傳感器 B.控制這種自動門開關(guān)的是一種普通光電傳感器,能使自動門“見光開” C.大人走近門會自動打開,小孩走近門,門不會自動打開 D.男孩走近門會自動打開,女孩走近門,門可能不會開 【解析】 控制自動門開關(guān)的傳感器是紅外線傳感器,A對,B錯(cuò);盡管不同物體(包括大人、孩子)不同溫度發(fā)出的紅外線波長不同,但在設(shè)置這個(gè)傳感器范圍時(shí)應(yīng)當(dāng)充分考慮到大人、小孩個(gè)體的差異及人體體溫的變化范圍.大人、小孩、男孩、女孩靠近,門都應(yīng)當(dāng)會自動打開,C、D錯(cuò). 【答案】 A 6.(多選)電容式話筒的保真度比動圈式話筒好,其工作原理如圖526所示.Q是絕緣支架,薄金屬膜片M和固定電極N形成一個(gè)電容器,被直流電源充電,當(dāng)聲波使膜片M振動時(shí),電容發(fā)生變化,電路中形成變化的電流.當(dāng)膜片M向右運(yùn)動的過程中有( ) 【導(dǎo)學(xué)號:78870094】 圖526 A.電容變大 B.電容變小 C.導(dǎo)線AB中有向左的電流 D.導(dǎo)線AB中有向右的電流 【解析】 當(dāng)聲波使膜片M向右運(yùn)動時(shí),電容器極板間距減小,電容變大,電荷量Q=UC變大,電源要繼續(xù)給電容器充電,所以導(dǎo)線AB中有向左的電流,故選項(xiàng)A、C正確. 【答案】 AC 7.(2016長沙高二檢測)傳感器廣泛應(yīng)用在我們的生產(chǎn)生活中,常用的計(jì)算機(jī)鍵盤就是一種傳感器.如圖527所示,鍵盤上每一個(gè)鍵的下面都連一小金屬片,與該金屬片隔有一定空氣間隙的是另一小的固定金屬片,這兩金屬片組成一個(gè)小電容器.當(dāng)鍵被按下時(shí),此小電容器的電容發(fā)生變化,與之相連的電子線路就能夠檢測出哪個(gè)鍵被按下,從而給出相應(yīng)的信號.這種計(jì)算機(jī)鍵盤使用的是( ) 圖527 A.溫度傳感器 B.壓力傳感器 C.磁傳感器 D.光傳感器 【解析】 小金屬片被按下時(shí),對該鍵有一個(gè)壓力,小金屬片向下移動,兩個(gè)極板之間的距離改變,電容改變,將壓力這個(gè)力學(xué)量轉(zhuǎn)化為電容這個(gè)電學(xué)量,所以計(jì)算機(jī)鍵盤使用的是壓力傳感器,B正確,A、C、D錯(cuò)誤. 【答案】 B 8.如圖528所示是一個(gè)測定液面高度的傳感器.在導(dǎo)線芯的外面涂上一層絕緣物質(zhì),放在導(dǎo)電液體中,導(dǎo)線芯和導(dǎo)電液體構(gòu)成電容器的兩極,把這兩極接入外電路,當(dāng)外電路中的電流變化說明電容值增大時(shí),則導(dǎo)電液體的深度h的變化情況為( ) 【導(dǎo)學(xué)號:78870095】 圖528 A.h增大 B.h減小 C.h不變 D.無法確定 【解析】 由題圖知,導(dǎo)線芯和導(dǎo)電液體構(gòu)成電容器的兩極,導(dǎo)電液體深度的變化引起兩極正對面積S的改變,電容的計(jì)算公式為C=,電容增大,說明正對面積增大,故導(dǎo)電液體深度h增大. 【答案】 A [能力提升] 9.如圖529所示是某居住小區(qū)門口利用光敏電阻設(shè)計(jì)的行人監(jiān)控裝置,R1為光敏電阻、R2為定值電阻,A、B接監(jiān)控裝置.則( ) 圖529 A.當(dāng)有人通過而遮蔽光線時(shí),A、B之間電壓升高 B.當(dāng)有人通過而遮蔽光線時(shí),A、B之間電壓降低 C.當(dāng)僅增大R2的阻值時(shí),可減小A、B之間的電壓 D.當(dāng)僅減小R2的阻值時(shí),可增大A、B之間的電壓 【解析】 R1是光敏電阻,有光照射時(shí),電阻變小,當(dāng)有人通過而遮蔽光線時(shí),R1的阻值變大,回路中的電流I減小,A、B間的電壓U=IR2減小,故A項(xiàng)錯(cuò)誤,B項(xiàng)正確;由閉合電路歐姆定律得:U=E-I(R1+r),當(dāng)僅增大R2的阻值時(shí),電路中的電流減小,A、B間的電壓U增大,故C項(xiàng)錯(cuò)誤;當(dāng)減小R2的阻值時(shí),電路中的電流增大,A、B間的電壓U減小,故D項(xiàng)錯(cuò)誤. 【答案】 B 10.(多選)(2016長春高二期末)利用光敏電阻制作的光傳感器,記錄了傳送帶上工件的輸送情況.如圖5210甲所示為某工廠成品包裝車間的光傳感記錄器,光傳感器B能接收到發(fā)光元件A發(fā)出的光,每當(dāng)工件擋住A發(fā)出的光時(shí),光傳感器輸出一個(gè)電信號,并在屏幕上顯示出電信號與時(shí)間的關(guān)系,如圖乙所示.若傳送帶始終勻速運(yùn)動,每兩個(gè)工件間的距離均為0.2 m,則下列說法中正確的是( ) 圖5210 A.傳送帶運(yùn)動的速度是0.1 m/s B.傳送帶運(yùn)動的速度是0.2 m/s C.該傳送帶每小時(shí)輸送3 600個(gè)工件 D.該傳送帶每小時(shí)輸送7 200個(gè)工件 【解析】 在該計(jì)數(shù)裝置中,A是發(fā)光的光源,B是光傳感器,B中的主要元件是光敏電阻.當(dāng)沒有光照射B時(shí),傳感器計(jì)數(shù)一次,由圖可看出,1 s計(jì)數(shù)1次,兩工件間距離為0.2 m,所以傳送帶運(yùn)動速度是0.2 m/s,每小時(shí)輸送3 600個(gè)工件.故正確答案為B、C. 【答案】 BC 11. (2016大慶高二檢測)一般的電熨斗用合金絲作發(fā)熱元件,合金絲電阻隨溫度T變化的關(guān)系如圖5211中實(shí)線①所示,由于環(huán)境溫度以及熨燙的衣服厚度、干濕等情況不同,熨斗的散熱功率不同,因而熨斗的溫度可能會在較大范圍內(nèi)波動,易損壞衣物. 圖5211 有一種用主要成分為BaTiO3被稱為“PTC”的特殊材料作發(fā)熱元件的電熨斗,具有升溫快、能自動控制溫度的特點(diǎn),PTC材料的電阻隨溫度變化的關(guān)系如圖中實(shí)線②所示,根據(jù)圖線分析: (1)為什么處于冷態(tài)的“PTC”熨斗剛通電時(shí)比普通電熨斗升溫快? (2)通電一段時(shí)間后電熨斗溫度T自動穩(wěn)定在______范圍之內(nèi). 【解析】 (1)由于冷態(tài)時(shí)PTC材料電阻較小,故由P=知,其發(fā)熱功率較大,所以升溫快. (2)從圖上看出,溫度較低時(shí),電阻較小,熱功率較大,所以生熱快于散熱,溫度升高,電阻值迅速增大,相應(yīng)的生熱功率減小,當(dāng)生熱功率小于散熱功率時(shí),電阻溫度降低,電阻值減小,生熱功率會相應(yīng)增大,故當(dāng)生熱功率等于散熱功率時(shí),溫度會穩(wěn)定在圖中T6~T7之間. 【答案】 (1)見解析 (2)T6<T<T7 12.有一種測量人體重的電子秤,其原理圖如圖5212中的虛線所示.它主要由三部分構(gòu)成:踏板和壓力杠桿ABO、壓力傳感器R(一個(gè)阻值可隨壓力大小而變化的電阻器)、顯示體重的儀表G(其實(shí)質(zhì)是電流表).其中AO∶BO=5∶1.已知壓力傳感器的電阻與其所受壓力的關(guān)系如下表所示: 【導(dǎo)學(xué)號:78870096】 圖5212 壓力F/N 0 50 100 150 200 250 300 … 電阻R/Ω 300 270 240 210 180 150 120 … 設(shè)踏板的杠桿組件的質(zhì)量不計(jì),接通電源后,壓力傳感器兩端的電壓恒為4.68 V,則: (1)利用表中數(shù)據(jù)歸納出電阻R隨壓力F變化的函數(shù)關(guān)系式; (2)該秤零刻度線(即踏板空載時(shí)的刻度線)應(yīng)標(biāo)在電流表刻度盤多少毫安處? (3)如果某人站在踏板上,電流表刻度盤示數(shù)為20 mA,這個(gè)人的體重是多少? 【解析】 (1)由表中數(shù)據(jù)可歸納得出: R=300-0.6F(R和F的單位分別為Ω和N). (2)依題意可知,電子秤空載時(shí)壓力傳感器的電阻R1=300 Ω,電路中的電流為I== A=15.6 mA,所以該秤零刻度線應(yīng)標(biāo)在電流表刻度盤的15.6 mA處. (3)當(dāng)電流表刻度盤的讀數(shù)為I2=20 mA時(shí),壓力傳感器的電阻R2== Ω=234 Ω 由R=300-0.6F(Ω),算得F2=110 N 再由F2AO=GBO得G=550 N. 【答案】 (1)R=300-0.6F(R和F的單位分別為Ω和N) (2)15.6 mA (3)550 N- 1.請仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對于不預(yù)覽、不比對內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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