2019-2020年高中物理 第3章 傳感器 1 傳感器自我小測(cè) 教科版選修3-2.doc
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2019-2020年高中物理 第3章 傳感器 1 傳感器自我小測(cè) 教科版選修3-2 1.傳感器可將非電學(xué)量轉(zhuǎn)化為電學(xué)量,起自動(dòng)控制作用,如計(jì)算機(jī)鼠標(biāo)中有位移傳感器,電飯煲中有溫度傳感器,電視機(jī)、錄像機(jī)、影碟機(jī)、空調(diào)機(jī)中有光電傳感器……演示位移傳感器的工作原理如圖所示,物體M在導(dǎo)軌上平移時(shí),帶動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭滑動(dòng),通過(guò)電壓表顯示的數(shù)據(jù)來(lái)反映物體位移的大小,假設(shè)電壓表是理想的,則下列說(shuō)法正確的是( ?。? A.物體M運(yùn)動(dòng)時(shí),電源內(nèi)的電流會(huì)發(fā)生變化 B.物體M運(yùn)動(dòng)時(shí),電壓表的示數(shù)會(huì)發(fā)生變化 C.物體M不動(dòng)時(shí),電路中沒(méi)有電流 D.物體M不動(dòng)時(shí),電壓表沒(méi)有示數(shù) 2.在如圖所示的電路中,開(kāi)關(guān)S是閉合的,現(xiàn)增大電容器A、B兩極板間距,則下列說(shuō)法正確的是( ?。? A.電容器的電容將增大,帶電荷量增加 B.電容器的電容將減小,帶電荷量增加 C.電容器的電容將不變,帶電荷量也不變 D.電容器的電容將減小,帶電荷量不變 3.如圖所示是一個(gè)測(cè)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顯示電容值增大時(shí),則導(dǎo)電液體的深度h變化為( ). A.h增大 B.h減小 C.h不變 D.無(wú)法確定 4.有一電學(xué)元件,溫度升高時(shí)電阻卻大幅度減小,則這種元件可能是( ?。? A.金屬導(dǎo)體 B.絕緣體 C.半導(dǎo)體 D.超導(dǎo)體 5.壓敏電阻的阻值會(huì)隨所受壓力的增大而減小.一同學(xué)利用壓敏電阻設(shè)計(jì)了判斷升降機(jī)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的裝置,如圖甲所示,將壓敏電阻平放在升降機(jī)內(nèi),受壓面朝上,在上面放一物體m,升降機(jī)靜止時(shí)電流表示數(shù)為I0.某過(guò)程中電流表的示數(shù)如圖乙所示,則在此過(guò)程中( ?。? A.物體處于失重狀態(tài) B.物體處于超重狀態(tài) C.升降機(jī)一定向上做勻加速運(yùn)動(dòng) D.升降機(jī)可能向下做勻減速運(yùn)動(dòng) 6.如圖所示是電阻式溫度計(jì),一般是利用金屬鉑做的,已知鉑絲的電阻隨溫度的變化情況,測(cè)出鉑絲的電阻就可以知道其溫度.這實(shí)際上是一個(gè)傳感器,它是將________轉(zhuǎn)化為_(kāi)_______來(lái)進(jìn)行測(cè)量的. 7.車床在工作時(shí)是不允許將手隨便接近飛轉(zhuǎn)的工件的,為了防止出現(xiàn)事故,設(shè)計(jì)了下面的光電自動(dòng)制動(dòng)安全電路,圖中的A為車床上的電動(dòng)機(jī);B為隨電動(dòng)機(jī)高速轉(zhuǎn)動(dòng)的工件;C為光源,它發(fā)出的光照到光敏電阻D上;E為電磁鐵;F為銜鐵;G為電源;H為彈簧.只要手不小心靠近了工件,機(jī)器就自動(dòng)停轉(zhuǎn),請(qǐng)簡(jiǎn)述其工作原理. 8.某學(xué)生為測(cè)量一個(gè)物體的質(zhì)量,找到一個(gè)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(cè)量時(shí)先調(diào)節(jié)輸出端的電壓,使轉(zhuǎn)換器空載時(shí)的輸出電壓為0;而后在其受壓面上放一物體,即可測(cè)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(dòng)變阻器、干電池各一個(gè),開(kāi)關(guān)及導(dǎo)線若干,待測(cè)物體(可置于力電轉(zhuǎn)換器的受壓面上). 請(qǐng)完成對(duì)該物體質(zhì)量的測(cè)量: (1)設(shè)計(jì)一個(gè)電路,要求力電轉(zhuǎn)換器的輸入電壓可調(diào).并且使調(diào)節(jié)范圍盡可能大,畫出這一完整的電路(包括力電轉(zhuǎn)換器在內(nèi)). (2)簡(jiǎn)要說(shuō)明測(cè)量步驟,求出比例系數(shù)k,并測(cè)出待測(cè)物體的質(zhì)量m. (3)設(shè)想實(shí)驗(yàn)可能會(huì)出現(xiàn)的問(wèn)題. 參考答案 1答案:B 2答案:D 解析:當(dāng)增大電容器A、B極板間距時(shí),由知,其電容將減小,而電容器兩極板間電壓一定,由Q=CU知,電容器的帶電荷量應(yīng)減小,但由于二極管的單向?qū)щ娦裕浞聪螂娮锜o(wú)窮大,可認(rèn)為斷電,故阻止了正負(fù)電荷的中和,故其帶電荷量不變. 3答案:A 解析:由題意知,導(dǎo)線芯和導(dǎo)電液體構(gòu)成電容器的兩極,類似于平行板電容器的兩極.當(dāng)液面高度發(fā)生變化時(shí)相當(dāng)于兩極正對(duì)面積發(fā)生變化,會(huì)引起電容的變化.與平行板電容器類比可得,導(dǎo)電液體深度h增大時(shí),導(dǎo)線芯和導(dǎo)電液體正對(duì)面積增大,電容器的電容值變大. 4答案:C 解析:金屬導(dǎo)體溫度升高時(shí)電阻增加;絕緣體溫度升高時(shí)一般仍為絕緣體;對(duì)于超導(dǎo)體,在其臨界溫度以下,溫度升高電阻不變?yōu)榱悖哂谂R界溫度,溫度升高電阻往往增加;半導(dǎo)體材料受到光照或者溫度升高時(shí),會(huì)有更多的電子獲得能量成為自由電子,同時(shí)也形成更多的空穴,于是導(dǎo)電性能明顯增強(qiáng),電阻卻大幅度減?。? 5答案:BD 解析:因?yàn)閴好綦娮璧淖柚禃?huì)隨所受壓力的增大而減小,由題圖乙知,電流大于靜止時(shí)的電流且穩(wěn)定,故壓力增大,物體處于超重狀態(tài),選項(xiàng)B、D正確. 6答案:溫度 電阻 解析:金屬鉑的電阻率隨溫度的變化而變化,根據(jù)可知,測(cè)出鉑絲的電阻就可以知道其溫度.可見(jiàn)此傳感器是將溫度轉(zhuǎn)化為電阻來(lái)進(jìn)行測(cè)量的. 7答案:見(jiàn)解析 解析:當(dāng)手在C、D間靠近工件時(shí),遮擋住由C射向光敏電阻的光,光敏電阻的阻值迅速變大,電路中的電流減小,使電磁鐵磁性減弱而放開(kāi)銜鐵,造成電動(dòng)機(jī)斷路,使工件停轉(zhuǎn)以保證安全. 8答案:見(jiàn)解析 解析:(1)設(shè)計(jì)的電路如圖所示 (2)測(cè)量步驟與結(jié)果如下: ①閉合開(kāi)關(guān)S,調(diào)節(jié)變阻器的滑片P,使力電轉(zhuǎn)換器的輸出電壓為零. ②將質(zhì)量為m0的砝碼放在力電轉(zhuǎn)換器的受壓面上,記下此時(shí)的輸出電壓U0. ③取下砝碼,將待測(cè)物體放在力電轉(zhuǎn)換器的受壓面上,記下此時(shí)的輸出電壓U. 由以上測(cè)量可求出比例系數(shù)k及待測(cè)物體的質(zhì)量m. 因?yàn)閁0=km0g,所以有 又由于U=kmg,所以待測(cè)物體的質(zhì)量為. (3)實(shí)驗(yàn)中可能會(huì)出現(xiàn)的問(wèn)題有: ①因電源電壓太小而輸出電壓調(diào)不到零. ②待測(cè)物體的質(zhì)量超過(guò)此力電轉(zhuǎn)換器的量程.- 1.請(qǐng)仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對(duì)于不預(yù)覽、不比對(duì)內(nèi)容而直接下載帶來(lái)的問(wèn)題本站不予受理。
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