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111 第三節(jié)：傳感器的應(yīng)用（二）同步練習(xí)二 基礎(chǔ)達(dá)標(biāo): 1．計算機的鼠標(biāo)器：它內(nèi)部的兩個__________就是兩個光傳感器，分別負(fù)責(zé)x、y兩個方向的移動信息． 2．火災(zāi)報警器：內(nèi)部敏感元件是光電三極管，無光照射時呈__________狀態(tài)，有光照射時其__________變?。@種變化被電路檢測后就會發(fā)出警報． 3．溫度傳感器：應(yīng)用溫度傳感器可以把__________轉(zhuǎn)換成__________，由__________或__________顯示出來． 4．如圖所示為小型斷電器的構(gòu)造示意圖，其中L為含鐵芯的線圈，P為可繞O點轉(zhuǎn)動的鐵片，K為彈簧，S為一對觸頭，A、B、C、D為四個接線柱．?dāng)嚯娖髋c傳感器配合，可完成自動控制的要求，其工作方式是（ ） A．A與B接信號電壓，C與D可跟被控電路串聯(lián) B．A與B接信號電壓，C與D可跟被控電路并聯(lián) C．C與D接信號電壓，A與B跟被控電路串聯(lián) D．C與D接信號電壓，A與B跟被控電路并聯(lián) 5．家用電飯煲中的電熱部分是在電路中串聯(lián)一個PTC元件（以鈦酸鋇為主要材料的熱敏電阻器），其電阻率隨溫度變化的規(guī)律如圖所示．由于這種特性，它具有溫控功能，能使電飯煲自動地處于煮飯和保溫狀態(tài)．對于PTC元件在電飯煲中的作用，以下說法中正確的是（ ） A．通電后功率先增大，后減小 B．通電后功率先減小，后增大 C．當(dāng)其產(chǎn)生的熱量與散發(fā)的熱量相等時，溫度保持在T1不變 D．當(dāng)其產(chǎn)生的熱量與散發(fā)的熱量相等時，溫度保持在T1~T2之間的某一值不變 6、用多用電表的同一檔位測量熱敏電阻和光敏電阻的阻值時，下列說法正確的是 （ ） A、測熱敏電阻時，溫度越高，多用電表指針偏角越大 B、測熱敏電阻時，溫度越高，多用電表指針偏角越小 C、測光敏電阻時，光照越弱，多用電表指針偏角越大 D、測光敏電阻時，光照越弱，多用電表指針偏角越小 7、隨著生活質(zhì)量的提高，自動干手機已經(jīng)進入家庭．洗手后，將濕手靠近自動干手機，機內(nèi)的傳感器便驅(qū)動電熱器加熱，有熱空氣從機內(nèi)噴出，將濕手烘干，手靠近自動干手機能使傳感器工作，是因為 A、改變了濕度 B、改變了溫度 C、改變了磁場 D、改變了電容 8、下面的器件不屬于溫度傳感器應(yīng)用的是（ ） A、電熨斗 B、電飯鍋 C、測溫儀 D、鼠標(biāo)器 能力提升： 9、加速度計是測定物體加速度的儀器，現(xiàn)代科技中，它已成為導(dǎo)彈、飛機、潛艇制導(dǎo)系統(tǒng)的信息源，如圖所示為應(yīng)變式加速度計，當(dāng)系統(tǒng)加速時，加速度計中的滑塊也處于加速狀態(tài)，滑塊由兩根相同的彈簧連接并架在光滑支架上，支架與待測系統(tǒng)固定在一起，滑塊下端滑動臂可在滑動變阻器上無摩擦水平滑動，當(dāng)系統(tǒng)加速時滑塊發(fā)生位移，并轉(zhuǎn)換成電信號輸出．已知滑塊的質(zhì)量為m，每根彈簧的勁度系數(shù)為k，電源的電動勢為ε且內(nèi)阻不計，滑動變阻器的總阻值為R，且總電阻有效長度為L．靜態(tài)時，兩彈簧恰好為原長，滑動變阻器的滑動觸頭位于正中間，并且此時加速度計的輸出電壓為零． （1）假定待測系統(tǒng)的加速度大小為a，方向向左，求敏感元件發(fā)生的位移？ (2)求用輸出信號的電壓U來表示待測系統(tǒng)加速度a的表達(dá)式？ 10、可測量飛機、航天器、潛艇的轉(zhuǎn)動角速度,其結(jié)構(gòu)如圖所示。當(dāng)系統(tǒng)繞軸OO′轉(zhuǎn)動時，元件A發(fā)生位移并輸出相應(yīng)的電壓信號，成為飛機、衛(wèi)星等的制導(dǎo)系統(tǒng)的信息源。已知A的質(zhì)量為m，彈簧的勁度系數(shù)為k、自然長度為l，電源的電動勢為E、內(nèi)阻不計。滑動變阻器總長也為l ，電阻分布均勻，系統(tǒng)靜止時P在B點，當(dāng)系統(tǒng)以角速度ω轉(zhuǎn)動時，試寫出輸出電壓ω與U的函數(shù)式。 11、（風(fēng)力測定儀）如圖所示為一種測定風(fēng)作用力的儀器原理圖，圖中P為金屬球，懸掛在一細(xì)長裸金屬絲下面，O是懸掛點，R0是保護電阻，CD是水平放置的光滑電阻絲，與懸掛小球的細(xì)金屬絲始終保持良好接觸，無風(fēng)時細(xì)金屬絲與電阻絲在C點接觸，此時電路中的電流為I，有風(fēng)時細(xì)金屬絲將偏轉(zhuǎn)一角度θ（θ與風(fēng)力大小有關(guān)），細(xì)金屬絲與電阻絲在C/點接觸，已知風(fēng)力方向水平向左，OC=h，CD=L，球的質(zhì)量為M，電阻絲單位長度的電阻為k，電源內(nèi)電阻和細(xì)金屬絲電阻均不計，金屬絲偏轉(zhuǎn)θ角時，電流表的示數(shù)為I/，此時風(fēng)力大小為F，試寫出： ①風(fēng)力大小F與θ的關(guān)系式； ②風(fēng)力大小F與電流表示數(shù)I/的關(guān)系式。 ③此裝置所測定的最大風(fēng)力是多少？ 12．光發(fā)動機是一種能夠把光能轉(zhuǎn)化為機械能輸出的裝置，如圖6-3-6所示的就是光發(fā)動機的核心部分的原理示意圖．帶有活塞的密閉氣室中有氣態(tài)物質(zhì)，當(dāng)光從窗口射入時，可使氣態(tài)物質(zhì)接受光能而發(fā)生化學(xué)反應(yīng)．而在無光照射的情況下又發(fā)生逆反應(yīng)，這樣便可通過控制窗口處射入的光使氣室中的氣態(tài)物質(zhì)循環(huán)反應(yīng)，從而推動活塞輸出機械能． 圖6-3-6 （1）假設(shè)在反應(yīng)前后溫度不變，則在如下幾種反應(yīng)模式中（下式的g和l分別表示氣態(tài)和液態(tài)），光發(fā)動機氣室內(nèi)選擇的反應(yīng)模式是____________（填上反應(yīng)模式的序號）． ①A2(g)+B2(g)=2AB(g) ②2AB2(g)=2AB(g)+B2(g) ③2AB2(g)=2AB(g)+B2(l) （2）簡述選擇的理由． 13、用如圖所示的裝置可以測量汽車在水平里面上做勻加速直線運動的加速度。該裝置是在矩形箱子的前、后壁上各安裝一個由力敏電阻組成的壓力傳感器，用兩根相同的輕彈簧夾著一個質(zhì)量為2.0kg的滑塊，滑塊可無摩擦滑動，兩彈簧的另一端分別壓在傳感器a、b上，其壓力大小可直接從傳感器的液晶顯示屏上讀出?，F(xiàn)將裝置沿運動方向固定在汽車上，傳感器b在前、傳感器a在后。汽車靜止時，傳感器a、b的示數(shù)均為10N（g取10m/s2） （1）若傳感器a的示數(shù)為14N，b的示數(shù)為6.0N，求此時汽車的加速度大小和方向 （2）當(dāng)汽車以怎樣的加速度運動時，傳感器a的示數(shù)為零 a b v 14．如圖所示為大型電子地磅電路圖，電源電動勢為E，內(nèi)阻不計，不稱物體時，滑動頭P在A端，滑動變阻器接入電路中有效電阻最大，電流較?。环Q重物時，在壓力作用下使滑動頭下移，滑動變阻器有效電阻變小，電流變大，這樣把電流對應(yīng)的質(zhì)量值刻在刻度盤上，就可以讀出被稱物體的質(zhì)量，若滑動變阻器上A、B間長度為L，最大阻值為R，已知兩彈簧的總彈力與形變量成正比，比例系數(shù)k，試導(dǎo)出所稱重物重力G與電路中電流I的函數(shù)關(guān)系。 A P A B R0 R0 E S 參考答案： 1、答案：紅外接收管 2、答案：高電阻 電阻 3、答案：溫度 電信號 指針式儀表 數(shù)字式儀表 4、答案： AB 5、答案： AD 思路解析：當(dāng)電飯煲內(nèi)的溫度從T0升高到T1的過程中，熱敏電阻的電阻率ρ隨溫度的升高而減小，則電阻R也隨著溫度的升高而減小，而加在電飯煲上的電壓U保持不變，由P1=知，此過程中電飯煲生熱功率P1隨溫度升高而增大，當(dāng)T=T1時，P1達(dá)到最大．當(dāng)溫度從T1上升到T2過程中，隨著溫度的升高，ρ增大，R增大，所以P1減?。欢鴾囟仍礁?，溫度與外界環(huán)境溫度的差別越大，電飯煲的散熱功率P2就越大；因此，在這之間的某一溫度會有P2=P1，即達(dá)到保溫狀態(tài)，設(shè)此時的溫度為T3，當(dāng)TP2，使溫度自動上升至T3，當(dāng)T>T3時，P2>P1，會使電飯煲的溫度自動降為T3，實現(xiàn)自動保溫效果． 6、答案：AD 7、答案：D 8、答案：D 9、答案： 10、答案： 11、答案： 12、答案： 13、答案： 14、答案： 111