推荐高中物理第6章传感器3实验：传感器的应用练习新人教版选修3_2

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人教版高中物理选修3-2 同步测试第6章传感器第3节实验：传感器的应用74

第3节实验：传感器的应用1．如图所示为小型电磁继电器的构造示意图,其中L为含铁芯的线圈,P为可绕O点转动的铁片,K为弹簧,S为一对触头,A、B、C、D为四个接线柱．电磁继电器与传感器配合,可完成自动控制的要求,其工作方式是( )A．A与B接信号电压,C与D跟被控电路串联B．A与B接信号电压,C与D跟被控电路并联C．C与D接信号电压,A与B跟被控电路串联D．C与D接信号电压,A与B跟被控电路并联解析：选A 由图可知A、B是电磁继电器线圈,所以A、B应接信号电压,线圈随信号电压变化使电磁继电器相吸或分离,从而使C、D接通或断开,进而起到控制作用,故A正确．2.(多选)如图所示的光控电路用发光二极管LED模仿路灯,R G为光敏电阻．“”是具有特殊功能的非门,当加在它的输入端A的电压逐渐上升到某个值时,输出端Y会突然从高电平跳到低电平,而当输入端A的电压下降到另一个值时,输出端Y会从低电平跳到高电平．要求在天暗时路灯(发光二极管)会被点亮,下列说法中正确的是( )A．天暗时,Y处于高电平B．天暗时,Y处于低电平C．当R1调大时,A端的电势降低,灯(发光二极管)点亮D．当R1调大时,A端的电势降低,灯(发光二极管)熄灭解析：选BD 天暗时,R G电阻值大,A端为高电平,所以输出端Y为低电平,发光二极管导通,选项B正确,A错误；将R1调大时,A端电势降低,当降到某一值时,输出端变为高电平,灯(发光二极管)熄灭,选项D 正确,C错误．3．设计一个白天自动关灯、黑夜自动开灯的装置,可供选择的仪器：光敏电阻、继电器、电池、交流电源、开关、导线和灯泡等．(1)如图所示已画好部分电路,请补画完原理电路图．(2)(多选)在以下原理电路工作时,说法正确的是( )A．光敏电阻受到光照,电阻变小继电器工作B．光敏电阻受到光照,电阻变小继电器不工作C．继电器工作时,照明电路闭合,电灯亮D．继电器不工作时,照明电路闭合,电灯亮解析：(1)如图所示．(2)有光照时,光敏电阻阻值变小,电路电流变大,线圈磁性增强,将G处动触片吸过来,G与H断开,照明电路停止工作；无光照射时,光敏电阻阻值增大,电路电流减小,线圈磁性减弱,G与H接触灯亮．答案：(1)见解析图(2)AD4．小明利用热敏电阻设计了一个“过热自动报警电路”,如图甲所示．将热敏电阻R安装在需要探测温度的地方,当环境温度正常时,继电器的上触点接触,下触点分离,指示灯亮；当环境温度超过某一值时,继电器的下触点接触,上触点分离,警铃响．图甲中继电器的供电电压U1＝3 V,继电器线圈用漆包线绕成,其电阻R0为30 Ω.当线圈中的电流大于等于50 mA时,继电器的衔铁将被吸合,警铃响．图乙是热敏电阻的阻值随温度变化的图象．(1)由图乙可知,当环境温度为40 ℃时,热敏电阻阻值为________Ω.当环境温度升高时,热敏电阻阻值将________,继电器的磁性将________(均填“增大”“减小”或“不变”)．(2)图甲中警铃的接线柱C应与接线柱________相连,指示灯的接线柱D应与接线柱________相连(均填“A”或“B”)．(3)图甲中线圈下端P的磁极是________(填“N”或“S”)极．(4)请计算说明,环境温度在什么范围内时,警铃报警．解析：(1)分析乙图可知,热敏电阻40 ℃对应的阻值为70 Ω.温度升高时,热敏电阻阻值减小,根据欧姆定律可知,电路中电流增大,电磁铁的磁性增大．(2)当环境温度超过某一值时,继电器的下触点接触,上触点分离,警铃响,所以警铃的接线柱C 应与接线柱B 连,指示灯的接线柱D 应与接线柱A 相连．(3)分析电流的流向,根据安培定则可得到线圈的下端P 的极性是S 极．(4)当线圈中的电流I ＝50 mA ＝0.05 A 时,继电器的衔铁将被吸合,警铃报警．控制电路的总电阻为R总＝U 1I ＝30.05Ω＝60 Ω.热敏电阻为R ＝R 总－R 0＝60 Ω－30 Ω＝30 Ω,由图乙可知,此时t ＝80 ℃,即当温度t≥80 ℃时,警铃报警．答案：(1)70 减小增大 (2)B A (3)S (4)环境温度大于等于80 ℃时,警铃报警．5．(2017·江苏卷)某同学通过实验制作一个简易的温控装置,实验原理电路图如图1所示,继电器与热敏电阻R t 、滑动变阻器R 串联接在电源E 两端,当继电器的电流超过15 mA 时,衔铁被吸合,加热器停止加热,实现温控．继电器的电阻约20 Ω,热敏电阻的阻值R t 与温度t 的关系如下表所示.t/℃ 30.0 40.0 50.0 60.0 70.0 80.0 R t /Ω199.5145.4108.181.862.949.1(1)12R 1(0～200 Ω)、滑动变阻器R 2(0～500 Ω)、热敏电阻R t 、继电器、电阻箱(0～999.9 Ω)、开关S 、导线若干．为使该装置实现对30～80 ℃之间任一温度的控制,电源E 应选用________(填“E 1”或“E 2”),滑动变阻器R 应选用________(填“R 1”或“R 2”)．(2)实验发现电路不工作．某同学为排查电路故障,用多用电表测量各接点间的电压,则应将如图2所示的选择开关旋至________(填“A”“B”“C”或“D”)．(3)合上开关S,用调节好的多用电表进行排查．在图1中,若只有b 、c 间断路,则应发现表笔接入a 、b时指针________(填“偏转”或“不偏转”),接入a、c时指针________(填“偏转”或“不偏转”)．(4)排除故障后,欲使衔铁在热敏电阻为50 ℃时被吸合,下列操作步骤的正确顺序是________．(填写各步骤前的序号)①将热敏电阻接入电路②观察到继电器的衔铁被吸合③断开开关,将电阻箱从电路中移除④合上开关,调节滑动变阻器的阻值⑤断开开关,用电阻箱替换热敏电阻,将阻值调至108.1 Ω解析：(1)如果电源用E1,则在t＝30 ℃时电路中的最大电流I m＝3199.5＋20A≈13.67 mA＜15 mA,故不能实现对此温度的控制,因此电源应选用E2；为了在t＝80 ℃时实现对温度的控制,设滑动变阻器阻值的最大值至少为R′,则6 VR′＋20 Ω＋49.1 Ω＝0.015 A,解得R＝330.9 Ω,因此滑动变阻器应选用R2.(2)要用多用电表的直流电压挡检测故障,应将选择开关旋至C.(3)如果只有b、c间断路,说明b点与电源的负极间没有形成通路,a、b间的电压为零,表笔接在a、b间时,指针不偏转；c点与电源的负极间形成通路,a与电源的正极相通,a、c间有电压,因此两表笔接入a、c间时指针发生偏转．(4)排除故障后,欲使衔铁在热敏电阻为50 ℃时被吸合,应先断开开关,用电阻箱替换热敏电阻,并将阻值调至108.1 Ω,合上开关,调节滑动变阻器的阻值,直至观察到继电器的衔铁被吸合,这时断开开关,将电阻箱从电路中移除,将热敏电阻接入电路,因此操作步骤的正确顺序是⑤④②③①.答案：(1)E2R2(2)C (3)不偏转偏转(4)⑤④②③①6．某市科技园区采用风力发电给蓄电池充电,为路灯提供电能．用光敏电阻作为传感器控制路灯电路的开关,实现自动控制．光敏电阻的阻值随照射光的强弱而变化,作为简化模型,可以近似认为,照射光较强(如白天)时电阻几乎为0；照射光较弱(如黑天)时电阻接近于无穷大．利用光敏电阻作为传感器,借助电磁开关,可以实现路灯自动在白天关闭,黑天打开．电磁开关的内部结构如图所示.1、2两接线柱之间是励磁线圈,3、4两接线柱分别与弹簧片和触点连接．当励磁线圈中电流大于50 mA时,电磁铁吸合铁片,弹簧片和触点分离,3、4断开；电流小于50 mA时,3、4接通．励磁线圈中允许通过的最大电流为100 mA.(1)利用以下器材设计一个自动控制路灯的电路,画出电路原理图．光敏电阻R1,符号灯泡L,额定功率40 W,额定电压36 V,符号保护电阻R2,符号电磁开关,符号蓄电池E,电压36 V,内阻很小；开关S,导线若干．(2)回答下列问题：①如果励磁线圈的电阻为200 Ω,励磁线圈允许加的最大电压为________V,保护电阻R2的阻值范围是________Ω.②在有些应用电磁开关的场合,为了安全,往往需要在电磁铁吸合铁片时,接线柱3、4之间从断开变为接通．为此,电磁开关内部结构应如何改造？请结合本题中电磁开关内部结构图说明．③任意举出一个其他的电磁铁应用的例子．解析：(1)解析过程略．(2)①U m＝I m R＝100×10－3×200 V＝20 V；E＝I(R2＋R),其中50 mA＜I≤100 mA,故R2在160～520 Ω之间．②解析见答案．答案：(1)电路原理图如图所示(2)①20 160～520②把触点从弹簧片右侧移到弹簧片左侧,保证当磁铁吸合铁片时,3、4之间接通；不吸合时,3、4之间断开．③电磁起重机．。

人教版高中物理选修3-2第六章传感器单元练习题(含详细答案)

第六章传感器一、单选题1.如下图所示为一种温度自动报警器的原理图,在水银温度计的顶端封入一段金属丝,以下说法正确的是( )A．温度升高至74 ℃时,L1亮灯报警B．温度升高至74 ℃时,L2亮灯报警C．温度升高至78 ℃时,L1亮灯报警D．温度升高至78 ℃时,L2亮灯报警2.如图所示,有电流流过长方形金属块,磁场的方向垂直于前后表面,由于发生霍尔效应,下列说法中正确的是( )A．金属块上表面a电势高B．金属块下表面b电势高C．金属块前表面c电势高D．金属块后表面d电势高3.下列关于传感器的说法正确的是( )A．话筒是一种常用的传感器,其作用是将电信号转换为声音信号B．在天黑楼道里出现声音时,楼道里的灯才亮,说明它的控制电路中只有声音传感器C．光敏电阻能够把光照强弱变化转换为电阻大小变化D．电子秤中所使用的测力装置是温度传感器4.如图所示是观察电阻值随温度变化情况的示意图．现在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( )A．如果R为金属热电阻,读数变大,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(用半导体材料制作),读数变化非常明显D．如果R为热敏电阻(用半导体材料制作),读数变化不明显5.利用传感器和计算机可以研究快速变化的力的大小．实验时,把图甲中的小球举高到绳子的悬点O处,然后让小球自由下落．用这种方法获得的弹性绳的拉力随时间的变化图线如图乙所示．根据图线所提供的信息,以下判断正确的是( )A．t2时刻小球所处位置是运动中最高点B．t1～t2期间小球速度先增大后减小C．t3时刻小球动能最小D．t2与t5时刻小球速度大小不同6.在家用电热灭蚊器中,电热部分主要元件是PTC元件,PTC元件是由钛酸钡等半导体材料制成的电阻器,其电阻率ρ随温度T的变化关系如图所示,由于这种特性,PTC元件具有发热、保温双重功能．以下对电热灭蚊器的判断正确的是( )①通电后,其电功率先增大后减小②通电后,其电功率先减小后增大③当其产生的热量与散失的热量相等时,温度保持在T1不变④当其产生的热量与散发的热量相等时,温度保持在T1和T2之间的某一值不变A．①③B．②③C．②④D．①④7.电子打火机的点火原理是压电效应,压电片在受压时会在两侧形成电压且电压大小与压力近似成正比．现有一利用压电效应制造的电梯加速度传感器,如图所示．压电片安装在电梯地板下,电压表与压电片构成闭合回路用来测量压电片两侧形成的电压,若发现电压表示数增大,下列说法正确的是( )A．电梯一定加速上升B．电梯一定减速下降C．电梯加速度一定向上D．电梯加速度一定向下8.以下家用电器中利用了温度传感器的是( )A．防盗报警器B．自动门C．电子秤D．电饭煲9.许多楼道照明灯具有这样的功能：天黑时,出现声音它就开启；而在白天,即使有声音它也没有反应,它的控制电路中可能接入的传感器是( )①温度传感器；②光传感器；③声音传感器；④热传感器A．①②B．②③C．③④D．②④10.霍尔元件能转换哪个物理量( )A．把温度这个热学量转换成电阻这个电学量B．把磁感应强度这个磁学量转换成电压这个电学量C．把力这个力学量转换成电压这个电学量D．把光照强弱这个光学量转换成电阻这个电学量二、多选题11.(多选)如图所示,用光敏电阻LDR和灯泡制成的一种简易水污染指示器,下列说法中正确的是( )A．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12.(多选)美国科学家Willard S．Boyle与George E．Smith因电荷耦合器件(CCD)的重要发明荣获2009年度诺贝尔物理学奖．CCD是将光学量转变成电学量的传感器．下列器件可作为传感器的有( )A．发光二极管B．热敏电阻C．霍尔元件D．干电池13.(多选)为锻炼身体,小明利用所学物理知识设计了一个电子拉力计,如图所示是原理图．轻质弹簧右端和金属滑片P固定在一起(弹簧的电阻不计,P与R1间的摩擦不计),弹簧劲度系数为100 N/cm.定值电阻R0＝5 Ω,ab是一根长为5 cm的均匀电阻丝,阻值R1＝25 Ω,电源输出电压恒为U ＝3 V,理想电流表的量程为0～0.6 A,当拉环不受力时,滑片P处于a端．下列关于这个电路的说法正确的是(不计电源内阻)( )A．小明在电路中连入R0的目的是保护电路B．当拉环不受力时,闭合开关后电流表的读数为0.1 AC．当拉力为400 N时,电流表指针指在0.3 A处D．当拉力为400 N时,电流表指针指在0.5 A处三、实验题14.如图所示,一热敏电阻R T放在控温容器M内；A为毫安表,量程6 mA,内阻为数十欧姆；E为直流电源,电动势约为3 V,内阻很小；R为电阻箱,最大阻值为999.9 Ω,S为开关．已知R T在95 ℃时的阻值为150 Ω,在20 ℃时的阻值约为550 Ω.现要求在降温过程中测量在20～95 ℃之间的多个温度下R T的阻值．(1)在图中画出连线,完成实验原理电路图．(2)完成下列实验步骤中的填空：a．依照实验原理电路图连线．b．调节控温容器M内的温度,使得R T的温度为95 ℃.c．将电阻箱调到适当的阻值,以保证仪器安全．d．闭合开关．调节电阻箱,记录电流表的示数I0,并记录________．e．将R T的温度降为T1(20 ℃＜T1＜95 ℃)；调节电阻箱,使得电流表的读数________,记录________．f．温度为T1时热敏电阻的电阻值R T1＝________.g．逐步降低T1的数值,直到20 ℃；在每一温度下重复步骤e、f.15.现有器材：直流恒流电源(在正常工作状态下输出的电流恒定)、电压表、待测热敏电阻、保温容器、温度计、开关和导线等．(1)若用上述器材测量热敏电阻的阻值随温度变化的特性,请你在实物图上连线．(2)实验的主要步骤：①正确连接电路,在保温容器中注入适量冷水,接通电源,调节并记录电源输出的电流值；②在保温容器中添加少量热水,待温度稳定后,闭合开关,________,________,断开开关．③实验小组算得该热敏电阻在不同温度下的阻值,并据此绘得R－t关系图线．请根据图中的图线写出该热敏电阻的R－t关系式：R＝________＋________t(Ω)保留3位有效数字．四、计算题16.在航天事业中要用角速度计测得航天器的自转角速度ω,结构如图所示,当系统绕轴OO′转动时元件A在光滑杆上发生滑动,并输出电信号成为航天器的制导信号源,已知A质量为m,弹簧的劲度系数为k,原长为l0,电源电动势为E,内阻不计,滑动变阻器总长为l,电阻分布均匀,系统静止时滑动变阻器触头P在中点,与固定接头Q正对,当系统以角速度ω转动时,求：(1)弹簧形变量x与ω的关系式；(2)电压表示数U与角速度ω的关系式．17.如图所示是一种悬球式加速度仪,它可以用来测定沿水平轨道运动的列车的加速度．金属球的质量为m,它系在金属丝的下端,金属丝的上端悬挂在O点,AB是一根长为L的均匀电阻丝,其阻值为R,金属丝与电阻丝接触良好,摩擦不计,电阻丝的中心C焊接一根导线,从O点也引出一根导线,两线之间接入一个电压表(金属丝和导线电阻不计)．图中虚线OC与AB垂直,且OC＝h,电阻丝AB接在电压为U的直流稳压电源上,整个装置固定在列车中使AB与车前进的方向保持水平．列车静止时金属丝呈竖直状态,当列车加速或减速前进时,金属丝将偏离竖直方向,从电压表的读数变化可以测出加速度的大小．(1)当列车向右做匀加速直线运动时,试推导出加速度a与电压表读数U′的关系式(a用U′、U、L、h及重力加速度g等表示)；(2)用推导出的a与U′的关系式说明表盘上a的刻度是否均匀？(3)C点设置在电阻丝AB中点的原因是什么？对电压表的选择应有什么特殊要求？18.如图所示为一种加速度仪的示意图．质量为m的振子两端连有劲度系数均为k的轻弹簧,电源的电动势为E,不计内阻,滑动变阻器的总阻值为R,有效长度为L,系统静止时滑动触头位于滑动变阻器正中,这时电压表指针恰好在刻度盘正中．求：(1)系统的加速度a(以向右为正)和电压表读数U的函数关系式．(2)将电压表刻度改为加速度刻度后,其刻度是均匀的还是不均匀的？为什么？(3)若电压表指针指在满刻度的3/4位置,此时系统的加速度大小和方向如何？五、填空题19.目前有些居民区内楼道灯的控制,使用的是一种延时开关．该延时开关的简化原理图如图所示．图中D是红色光发光二极管(只要有很小的电流通过就能使其发出红色亮光),R为限流电阻,K 为按钮式开关,虚线框内S表示延时开关电路,当按下K接通电路瞬间,延时开关触发,相当于S闭合．这时释放K后,延时开关S约在1 min后断开,电灯熄灭．根据上述信息和原理图,我们可推断：按钮开关K按下前,发光二极管是________(填“发光的”或“熄灭的”),按钮开关K按下再释放后,电灯L发光持续时间约________ min.这一过程中发光二极管是________．限流电阻R的阻值和灯丝电阻R L相比,应满足R________R L的条件．20.按如图所示接好电路,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,会发现小灯泡________________,原因是____________________________；把热敏电阻放入冷水中会发现小灯泡________________,原因是____________________________．21.如图甲所示,某同学设计了一种“闯红灯违规证据模拟记录器”,它可以通过拍摄照片来记录机动车辆闯红灯时的情景．它的工作原理是：当光控开关接收到某种颜色光时,开关自动闭合,且当压敏电阻受到车的压力,它的阻值变化引起电流变化达到一定值时,继电器的衔铁就被吸下,工作电路中的电控照相机就工作,拍摄违规车辆．光控开关未受到该种光照射就自动断开,衔铁不被吸引,工作电路中的指示灯发光．(1)要记录车辆违规闯红灯的情景,光控开关应在接收到________光(填“红”“绿”或“黄”)时自动闭合．(2)已知控制电路的电源电动势为 6 V,内阻为 1 Ω,继电器电阻为R0＝9 Ω,当控制电路中电流大于0.06 A时,衔铁会被吸引,如图乙所示,则只有质量超过________ kg的车辆违规时才会被记录．(g取10 N/kg)22.电饭煲的工作原理如图所示,可分为两部分,即控制部分：由S2、R1和黄灯组成．工作(加热)部分：由发热电阻R3、R2和红灯组成,S1是一个磁铁限温开关,手动闭合,当此开关的温度达到居里点(103 ℃)时,自动断开,且不能自动复位(闭合),S2是一个双金属片自动开关,当温度达到70～80 ℃时,自动断开,低于70 ℃时,自动闭合,红灯、黄灯是指示灯,通过的电流必须较小,所以R1、R2起________作用,R3是发热电阻,由于煮饭前温度低于70 ℃,所以S2是________(填“断开的”或“闭合的”)．接通电源并按下S1后,黄灯灭而红灯亮,R3发热,当温度达到70～80 ℃时,S2断开,当温度达到103 ℃时饭熟,S1断开,当温度降到70 ℃以下时,S2闭合,电饭煲处于保温状态,由以上描述可知R2________R3(填“＜”“＝”或“＞”),若用电饭煲烧水时,直到水被烧干S1才会断开,试解释此现象．23.如图所示,由电源、小灯泡、电阻丝、开关组成的电路中,当闭合开关S后,小灯泡正常发光,若用酒精灯加热电阻丝时,发现小灯泡亮度变化是________,发生这一现象的主要原因是________．A．小灯泡的电阻发生了变化B．小灯泡灯丝的电阻率随温度发生了变化C．电阻丝的电阻率随温度发生了变化D．电源的电压随温度发生了变化答案解析1.【答案】D【解析】2.【答案】B【解析】当电流在导体中流动时,自由电子定向移动的方向向左,受到向上的洛伦兹力作用,向金属块上表面聚集,于是金属块的上、下表面分别带上了负电荷与正电荷,从而形成了电势差,且下表面电势高,选项B正确．3.【答案】C【解析】A项,话筒是一种常用的传感器,其作用是将声音信号转换为电信号；B项,天黑楼道里出现声音时,楼道里的灯才亮,说明它的控制电路中有光传感器和声音传感器；C项,光敏电阻随光照强弱变化,其阻值会发生变化,即它够把光照强弱变化转换为电阻大小变化；D项,电子秤中所使用的测力装置是压力传感器；故选C.4.【答案】C【解析】若为金属热电阻、温度升高后,电阻变大,读数变化不明显,A、B错误．若为热敏电阻,读数将明显变化,C对,D错．5.【答案】B【解析】小球下落的轨迹展开图如图所示,B处为绳子原长处,C处为小球重力与绳上拉力相等处,D 处为小球下落的最低点,在F－t图中,0～t1小球在OB间下落,t1～t2小球在BD间下落,t2～t3小球由D回到B处,t3～t4小球在BO间上升,而后下落至B点．由F－t图知,小球在t2时刻下落到最大距离,然后最大距离在逐渐减小,由以上分析知,小球的最大速度出现在C点,对应于t1～t2之间,A 错,B对；小球动能最小出现在t2时刻或t3～t4间某时刻,C错误；t2和t5分别对应小球先后两次下落过程中经过最低点的时刻,速度大小都为零,D错误．正确选项为B.6.【答案】D【解析】在温度由零升到T1的过程中,电阻器的电阻率ρ随温度的升高而减小,其电阻R随之减小,由于加在灭蚊器上的电压U保持不变,灭蚊器的热功率P随之增大,当T＝T1时,P＝P1达到最大,在温度由T1升高到T2的过程中,ρ增大,R增大,P减小．而温度越高,其与外界环境的温度差也就越大,高于环境温度的电热灭蚊器的散热功率P′也就越大,因此在这之间的某温度T3会有P＝PT3＝P′,即电热功率等于散热功率时,达到保温,当T<T3时,P>P′,温度自动升高到T3；当T>T3时,P<P′,温度自动降低到T3,实现自动保湿,正确选项为D.7.【答案】C【解析】电压表示数增大说明人对地板的压力变大,对人受力分析知地板对人的支持力大于人所受重力,即人的加速度一定向上,所以电梯可能向上加速,也可能向下减速．8.【答案】D【解析】9.【答案】B【解析】10.【答案】B【解析】选B,霍尔元件是将磁感应强度转换成电压的．11.【答案】AD【解析】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．12.【答案】BC【解析】13.【答案】ABC【解析】若电路无电阻R0,且金属滑片P在b端时,回路短路损坏电源,R0的存在使电路不出现短路,因此A正确．当拉环不受力时,滑片P在a端,由欧姆定律得,I＝＝0.1 A,故B正确．拉力为400 N时,由F＝kΔx,则Δx＝4 cm,对应的电阻为RaP＝20 Ω,R1接入电路的电阻RPb＝5 Ω,由闭合电路欧姆定律得,I′＝＝0.3 A,故D错,C正确．14.【答案】(1)如图所示(2)d.电阻箱的读数R0 e．仍为I0电阻箱的读数R1 f．R0－R1＋150 Ω【解析】(1)电阻箱的最大阻值与热敏电阻的最大阻值相差不大,因此电阻箱应与热敏电阻串联．(2)本实验原理是当电路的两种状态的电流相等时,外电路的总电阻相等．95 ℃和T1时对应的电路的总电阻相等,有150 Ω＋R0＝R T1＋R1,即R T1＝R0－R1＋150 Ω.15.【答案】(1)如图(2)②读取温度计示数读取电压表示数(3)100 0.400【解析】(1)连接实物图时导线不能交叉,电压表应并联在电阻两端,电流由电压表的正接线柱流入电压表．(2)因本实验是探究热敏电阻的阻值随温度变化的特性,所以实验需测出热敏电阻的阻值及相应的温度,热敏电阻的阻值用R＝间接测量,故需记录的数据是温度计示数和电压表的示数．(3)设热敏电阻R＝R0＋kt,由图线斜率知k＝0.400.温度为10 ℃时,热敏电阻R＝104 Ω,则R0＝R－kt＝104 Ω－0.400×10 Ω＝100 Ω,所以R＝100＋0.400t(Ω)．16.【答案】(1)x＝(2)U＝【解析】(1)由圆周运动规律知kx＝mω2R＝mω2(l0＋x)即kx－mω2x＝mω2l0所以x＝(2)由串联电路的规律知U＝E＝.17.【答案】(1)设列车加速度为a时,小球偏离竖直方向θ角,此时小球受力情况如图所示,根据牛顿第二定律得mg tanθ＝ma.①因为tanθ＝,②由①②两式得a＝g③又设列车加速度为a时,电压表读数为U′＝＝,④由④式得DC＝,⑤将⑤式代入③式得a＝⑥(2)由⑥式可知,g、L、U、h均为常数,则列车加速度a与电压表读数U′成正比,可将电压表中刻度一一对应地改成加速度a的数值,因而可知表盘上加速度a的刻度与电压表的刻度一样,是均匀的．(3)原因是列车可能加速运动也可能减速运动(加速度方向随之变化)；所选择的电压表中间刻度应为零【解析】18.【答案】(1)a＝(E－2U)(2)均匀,因为加速度a与电压表示数U是一次函数(线性)关系(3)方向向左【解析】(1)当振子向左偏离中间位置x距离时,由牛顿第二定律得2kx＝ma①电压表的示数为U＝E②由以上两式解得a＝(E－2U)．③(2)均匀,因为加速度a与电压表示数U是一次函数(线性)关系．(3)当滑动触头滑到最右端时,电压表最大示数U m＝E,电压表指针指在满刻度的位置时,U＝E代入③式解得a＝－,负号表示方向向左．19.【答案】发光的 1 熄灭的≫【解析】开关K按下前,S为断开,有电流经过发光二极管,故发光二极管是发光的．当按下开关K 后,延时开关S闭合,二极管和R被短路,二极管不发光,由于延时开关S约1 min后断开,故电灯L 能持续发光1 min,由于R为限流电阻,且二极管只要有很小的电流通过就能发光,故应满足R≫R L.20.【答案】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发光当用电吹风对热敏电阻加热使其阻值变小,左侧电路中电流增大,电磁铁吸住衔铁,使右侧电路接通,小灯泡亮了发光热敏电阻温度仍然较高熄灭当把热敏电阻放入冷水后,热敏电阻温度降低很快,阻值变大,左侧电路中电流减小,电磁铁将衔铁放开,故小灯泡熄灭【解析】21.【答案】(1)红(2)400【解析】当车辆闯红灯或车辆压在压敏电阻超载时,光控开关闭合,继电器的衔铁就被吸下,电控照相机自动拍照,根据闭合电路欧姆定律I＝,当电流为0.06 A时,外电阻R＝90 Ω,从题图乙中找出对应的压力为4×103N,故质量为400 kg.22.【答案】限流闭合的>【解析】R1、R2起的作用是限流,防止指示灯(氖泡)因电流过大而烧毁,S2是自动控制温度开关,当温度低于70℃时自动闭合,当温度达到70～80 ℃时又自动断开,使电饭煲处于保温状态,由于R3的功率较大,因此R2＞R3.由于开关S1必须当温度达到103 ℃时才自动断开,而水的沸点只有100 ℃,因此用电饭煲烧水时,直到水被烧干后S1才会断开．23.【答案】变暗 C【解析】电阻丝的电阻率随温度的升高而增大,电阻也增大,电路中电流减小,根据P＝I2R知,小灯泡的实际功率减小,所以变暗．。

人教版高中物理选修3-2 第六章传感器测试含答案

绝密★启用前人教版高中物理选修3-2 第六章传感器测试本试卷分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷两部分，共100分第Ⅰ卷一、单选题(共15小题,每小题4.0分,共60分)1.自动门、生命探测器、家电遥控系统、防盗防火报警器都使用了()A．温度传感器B．红外线传感器C．生物传感器D．压力传感器2.下列情况中，应用了温度传感器的是()A．商场里的自动玻璃门B．夜间自动打开的路灯C．夜间有声音时就亮的楼梯灯D．自动恒温冰箱3.诺贝尔物理学奖授予了法国和德国的两位科学家，以表彰他们发现“巨磁电阻效应”．基于巨磁电阻效应开发的用于读取硬盘数据的技术，被认为是纳米技术的第一次真正应用．下列有关其他电阻应用的说法中，错误的是()A．热敏电阻可应用于温度测控装置中B．光敏电阻是一种光电传感器C．电阻丝可应用于电热设备中D．电阻在电路中主要起到通过直流、阻碍交流的作用4.街旁的路灯和江海里的航标都要求在夜晚亮、白天熄，今利用半导体的电学特性制成了自动点亮、熄灭的装置，实现了自动控制，这是利用了半导体的()A．压敏性B．光敏性C．热敏性D．三种特性都利用5.电炖锅是用电阻通电后发热来加工食品的，内有两个“聪明”开关，一个是利用“热敏”材料制成的“热控开关”，当食品加热达到设定温度时，“热控开关”断开使电阻的发热功率减小；另一个是“定时开关”，当加热到一定时间时，“定时开关”断开，使电阻停止发热，这种“聪明电路”是()A．B．C．D．6.关于传感器，下列说法正确的是()A．传感器能将非电学量按一定规律转换成电学量B．金属热电阻是一种可以将电学量转换为热学量的传感器C．干簧管是能够感知电场的传感器D．半导体热敏电阻的阻值随温度的升高而增大7.如图所示是会议室和宾馆房间的天花板上装有的火灾报警器的结构原理图，罩内装有发光二极管LED、光电三极管和不透明的挡板．平时光电三极管接收不到LED发出的光，呈现高电阻状态．发生火灾时，下列说法正确的是()A．进入罩内的烟雾遮挡了光线，使光电三极管电阻更大，检测电路检测出变化发出警报B．光电三极管温度升高，电阻变小，检测电路检测出变化发出警报C．进入罩内的烟雾对光有散射作用，部分光线照到光电三极管上，电阻变小，发出警报D．以上说法均不正确8.下列说法中正确的是()A．电饭锅中的敏感元件是光敏电阻B．测温仪中测温元件可以是热敏电阻C．机械式鼠标中的传感器接收到连续的红外线，输出不连续的电脉冲D．火灾报警器中的光传感器在没有烟雾时呈现低电阻状态，有烟雾时呈现高电阻状态9.如图所示是一位同学设计的防盗门报警器的简化电路示意图．门打开时，红外光敏电阻R3受到红外线照射，电阻减小；门关闭会遮蔽红外线源(红外线源没有画出)．经实际试验，灯的亮灭能反映门的开、关状态．门打开时两灯的发光情况以及R2两端电压UR2与门关闭时相比()A．红灯亮，UR2变大B．绿灯亮，UR2变大C．绿灯亮，UR2变小D．红灯亮，UR2变小10.在防治“非典”期间，在机场、车站等交通出入口，使用了红外线热像仪，红外线热像仪通过红外线遥感，可检测出经过它时的发热病人，从而可以有效控制疫情的传播．关于红外线热像仪，下列说法正确的是()A．选择红外线进行检测，主要是因为红外线光子能量小，可以节约能量B．红外线热像仪通过发射红外线照射人体来检测C．红外线热像仪同时还具有杀菌作用D．一切物体都能发射红外线，而且物体在不同温度下发射的红外线的频率和强度不同11.如图所示的电路中，两端的电压恒定，L为小灯泡，R为光敏电阻，LED为发光二极管(电流越大，发出的光越强)，且R与LED相距不远，下列说法中正确的是()A．当滑动触头P向左移动时，L消耗的功率增大B．当滑动触头P向左移动时，L消耗的功率减小C．当滑动触头P向右移动时，L消耗的功率可能不变D．无论怎样移动滑动触头P，L消耗的功率都不变12.关于光敏电阻和热敏电阻，下列说法中正确的是()A．光敏电阻是用半导体材料制成的，其阻值随光照增强而减小，随光照的减弱而增大B．光敏电阻是能把光照强度这个光学量转换为电流这个电学量的传感器C．热敏电阻是用金属铂制成的，它对温度感知很灵敏D．热敏电阻是把热量这个热学量转换为电阻这个电学量的传感器13.下列生活中利用传感器把光信号变成电信号的是()A．用遥控器控制电视机的开关B．走廊照明灯的声控开关C．自动洗衣机中的压力传感装置D．电饭煲中控制加热和保温的温控器14.下列物理量中可以用气敏传感器来测量的是()A．位移量B．湿度C．烟雾浓度D．温度15.用遥控器调换电视机频道的过程，实际上就是传感器把光信号转化为电信号的过程．下列属于这类传感器的是 ()A．红外报警装置B．走廊照明灯的声控开关C．自动洗衣机中的压力传感装置D．电饭煲中控制加热和保温的温控器第II卷二、实验题(共1小题,每小题10.0分,共10分)16.如图1所示为某同学用传感器研究小灯泡的U－I关系图线．实验中可用的器材有：电压传感器、电流传感器、滑动变阻器R1(阻值变化范围0～50 Ω)、滑动变阻器R2(阻值变化范围0～1 000 Ω)、电动势为6 V的电源(不计内阻)、小灯泡、开关、导线若干．(1)实验中要求得到U－I关系的完整曲线，在方框图2中画出实验电路图，并标出所用滑动变阻器的符号．(2)由U－I关系图线可知，小灯泡灯丝电阻随温度升高而________(填“增大”、“减小”或“不变”)．(3)如果将该小灯泡分别接入甲、乙两个不同电路，如图3所示，其中甲电路的电源为一节干电池，乙电路的电源为三节干电池，每节干电池的电动势为1.5 V，内阻为1.5 Ω，定值电阻R＝18 Ω，则接入________(填“甲”或“乙”)电路时，小灯泡较亮些．(4)在乙电路中，小灯泡消耗的电功率为________ W.三、计算题(共2小题,每小题10.0分,共20分)17.如图甲所示为半导体材料做成的热敏电阻的阻值随温度变化的曲线，图乙为用此热敏电阻R T和继电器设计的温控电路，设继电器的线圈电阻为Rx＝50 Ω，当继电器线圈中的电流Ic大于或等于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，温度满足什么条件时，电路右侧的小灯泡会发光？18.如图所示为检测某传感器的电路图，传感器上标有“3 V,0.9 W”的字样(传感器可看作一个纯电阻)，滑动变阻器R0上标有“10 Ω，1 A”的字样，电流表的量程为0.6 A，电压表的量程为3 V.(1)根据传感器上的标注，计算该传感器的电阻和额定电流；(2)若电路各元件均完好，检测时，为了确保电路各部分的安全，在a、b之间所加的电源电压的最大值是多少？(3)根据技术资料可知，如果传感器的电阻变化超过1 Ω，则该传感器就失去了作用．实际检测时，将一个电压恒定的电压加在图中a、b之间(该电源电压小于上述所求电压的最大值)，闭合开关S，通过调节R0来改变电路中的电流和R0两端的电压．检测记录如下：若不计检测电路对传感器电阻的影响，通过计算分析，你认为这个传感器是否仍可使用？此时a、b所加的电压是多少？四、填空题(共1小题,每小题10.0分,共10分)19.目前有些居民区内楼道灯的控制，使用的是一种延时开关．该延时开关的简化原理图如图所示．图中D是红色光发光二极管(只要有很小的电流通过就能使其发出红色亮光)，R为限流电阻，K为按钮式开关，虚线框内S表示延时开关电路，当按下K接通电路瞬间，延时开关触发，相当于S闭合．这时释放K后，延时开关S约在1 min后断开，电灯熄灭．根据上述信息和原理图，我们可推断：按钮开关K按下前，发光二极管是________(填“发光的”或“熄灭的”)，按钮开关K按下再释放后，电灯L发光持续时间约________ min.这一过程中发光二极管是________．限流电阻R的阻值和灯丝电阻R L相比，应满足R________R L的条件．答案1.【答案】B【解析】自动门发出红处线，人挡住红处线时，门会自动打开；家电遥控系统会发出红外线信号，家电接收红外线会按一定程序工作；人体能自动发出红外线，可以通过红外线传感器接收；防盗防火报警器，当温度升高时发出的红外线增强，因此这四种都用了红外线传感器，B正确，A、C、D错误．2.【答案】D3.【答案】D4.【答案】B【解析】街旁的路灯和江海里的航标，都是利用了半导体的光敏性，夜晚电阻大，白天电阻小，从而控制了电路的通断．5.【答案】C【解析】电路C中，当食品加热达到设定温度时，“热控开关”断开，电路的电阻变大，根据P＝，电阻的发热功率减小；当加热到一定时间时，“定时开关”断开，切断这个电路，使电阻停止发热，所以C是这种“聪明电路”．6.【答案】A7.【答案】C【解析】由火灾报警器的原理可知，发生火灾时烟雾进入罩内，使光发生散射，部分光线照到光电三极管上，电阻变小，与传感器相连的电路检测出这种变化，发出警报，C对．8.【答案】B【解析】电饭锅中的敏感元件是感温铁氧体，A错误；机械式鼠标中的传感器接收连续的红外线脉冲，输出相应的电脉冲信号，C错误；火灾报警器中的光传感器在没有烟雾时呈现高电阻状态，有烟雾时呈现低电阻状态，D错误．9.【答案】D【解析】门打开R3减小，导致R总减小，I总增加，Ur和UR1变大，UR2＝E－(UR1＋Ur)减小，IR3＝I总－增加，电磁继电器磁性增强把衔铁拉下，红灯亮，绿灯灭，A、B、C均错误，D正确．10.【答案】D【解析】红外线热像仪是根据物体发射的红外线的频率和强度不同而工作的，故D正确．11.【答案】A【解析】当滑动触头P向左移动时，变阻器接入电路的电阻减小，电源两端的电压恒定，由欧姆定律分析得知，流过发光二极管的电流增大，发光二极管发光强度增强，光敏电阻R的阻值减小，则L分担的电压增大，L消耗的功率增大．故A正确．由以上分析可知，当滑动触头P向右移动时，L消耗的功率减小．故B、C、D错误．12.【答案】A【解析】光敏电阻是把光照强度转换为电阻的元件，热敏电阻是把温度转换为电阻的元件，故B、D错误；热敏电阻与金属热电阻是两个不同的概念，热敏电阻和光敏电阻都是用半导体材料制成的，半导体具有光敏性和热敏性，故C错误．13.【答案】A【解析】用遥控器调换电视机的频道的过程，实际上就是传感器把光信号转化为电信号的过程，A 正确；走廊照明灯的声控开关，实际是将声波转化成电信号的过程，故B不正确；自动洗衣机中的压力传感装置，是将压力转化成电信号的过程，故C不正确；电饭煲中控制加热和保温的温控器，是将温度转化成电信号的过程，故D不正确．14.【答案】C【解析】气敏传感器是一种检测特定气体的传感器，它将气体种类及其与浓度有关的信息转换成电信号，根据这些电信号的强弱就可以获得与待测气体在环境中的存在情况有关的信息，从而可以进行检测、监控、报警等．故选C.15.【答案】A16.【答案】(1)(2)增大(3)甲(4)0.15【解析】(1)由于要画出U－I关系的完整曲线，变阻器应采用分压式接法；由于小灯泡的阻值较小，电流表应用外接法，电路图如图所示：(2)由U－I关系图线可知，小灯泡灯丝电阻随温度升高而增大．(3)分别在小灯泡灯丝电阻的U－I关系曲线图上画出电源的伏安特性曲线(电源乙的等效内阻为r乙＝4.5＋18 Ω＝22.5 Ω)，如图所示，与小灯泡灯丝电阻的U－I关系曲线交点即为工作点．显然接入甲电路时，灯泡中电流较大，小灯泡较亮些．(4)在电路乙中，小灯泡消耗的电功率为P＝UI＝1×0.15 W＝0.15 W.17.【答案】温度不小于50 ℃【解析】热敏电阻与继电器串联，若使电流不小于Ic＝20 mA，则总电阻不大于R总＝＝300 Ω.由于R总＝R T＋Rx，则R T不大于250 Ω.由甲图可看出，当R T＝250 Ω时，温度t＝50 ℃，即温度不小于50 ℃时，电路右侧的小灯泡会发光．18.【答案】(1)10 Ω0.3 A(2)6 V(3)可使用 3 V【解析】(1)传感器的电阻R传＝＝Ω＝10 Ω传感器的额定电流I传＝＝A＝0.3 A(2)要求电路各部分安全，则要求电路的最大电流I＝I传＝0.3 A此时电源电压最大值U m＝U传＋U0，U传为传感器的额定电压，U0为R0调至最大值R0m＝10 Ω时，R0两端的电压，即U0＝I传R0m＝0.3×10 V＝3 V，所以电源电压最大值U m＝U传＋U0＝3 V＋3 V＝6 V.(3)设实际检测时加在a、b间的电压为U，传感器的实际电阻为R传′，根据第一次实验记录数据有：U＝0.16×R传′＋1.48根据第二次记录数据有U＝0.22×R传′＋0.91解得，R传′＝9.5 Ω，U＝3 V传感器的电阻变化为ΔR＝R传－R传′＝0.5 Ω ＜1 Ω所以此传感器仍可使用．19.【答案】发光的1熄灭的≫【解析】开关K按下前，S为断开，有电流经过发光二极管，故发光二极管是发光的．当按下开关K后，延时开关S闭合，二极管和R被短路，二极管不发光，由于延时开关S约1 min后断开，故电灯L能持续发光1 min，由于R为限流电阻，且二极管只要有很小的电流通过就能发光，故应满足R≫R L.。

人教版高中物理选修3-2第6章《传感器》测试题(含答案)

第6章《传感器》测试题一、单选题（每小题只有一个正确答案）1．下列关于传感器的说法正确的是（）A．话筒是一种常用的传感器，其作用是将电信号转换为声音信号B．在天黑楼道里出现声音时，楼道里的灯才亮，说明它的控制电路中只有声音传感器C．光敏电阻能够把光照强弱变化转换为电阻大小变化D．电子秤中所使用的测力装置是温度传感器2．火灾报警器使用的是( )A．光传感器 B．温度传感器 C．湿度传感器 D．气体传感器3．如图1是一种应用传感器监测轨道车运行的实验装置．在轨道某处设置监测点，当车头到达传感器瞬间和车尾离开传感器瞬间，信号发生器各发出一个脉冲信号，由记录仪记录．完成下题．假如轨道车长度为22cm，记录仪记录的信号如图2所示，则轨道车经过该监测点的速度为（）A．0.20cm/s B．2.0cm/s C．22cm/s D．220cm/s4．对于常见的可燃气体浓度的检测，现在一般用催化燃烧检测器．它的原理如下：传感器的核心为一惠斯通电桥，其中一桥臂上有催化剂，当与可燃气体接触时，可燃气体在有催化剂的电桥上燃烧，该桥臂的电阻发生明显变化，其余桥臂的电阻不变化，从而引起整个电路的输出发生变化，而该变化与可燃气体的浓度成比例，从而实现对可燃气体的检测．由此可推断有催化剂的桥臂上的电阻材料为( )A．铜 B．合金 C．半导体 D．绝缘体5．在地震救援中，救援队员用多种生命探测仪搜寻废墟下幸存者的具有生命迹象的信息．有一种生命探测仪与自动门、电视机遥控器应用的是同一种类型的传感器，这种生命探测仪应用的传感器是（）A．温度传感器 B．声音传感器 C．红外线传感器 D．压力传感器6．如图所示，R T为负温度系数的热敏电阻，R为定值电阻，若往R T上擦些酒精，在环境温度不变的情况下，关于电压表示数的变化情况，下列说法中正确的是( )A．变大 B．变小 C．先变大后变小再不变 D．先变小后变大再不变7．下列说法中不正确的是（）A．摄像机实际上是一种将光信号转变为电信号的装置B．电视机实际上是一种将电信号转变为光信号的装置C．电视机接收的画面是连续的D．摄像机在1s内要送出25张画面8．图甲是在温度为10℃左右的环境中工作的某自动恒温箱原理简图，箱内的电阻R1="20" kΩ,R2 ="10" kΩ,R3="40" kΩ,R t为热敏电阻，它的电阻随温度变化的图线如图乙所示．当a、b端电压U ab ≤ 0时，电压鉴别器会令开关S接通，恒温箱内的电热丝发热，使箱内温度升高；当a、b端电压U ab>0时，电压鉴别器会令开关S断开，停止加热，则恒温箱内的温度可保持在（）A．10℃ B．20℃ C．35℃ D．45℃9．半导体指纹传感器是在一块半导体基板上阵列了10万个金属颗粒，传感器阵列的每一点是一个金属电极，充当电容器的一极，其外面是绝缘的表面，手指贴在其上与其构成了电容器的另一极。

人教版高中物理选修3-2课后训练：6.2 传感器的应用含答案

第六章第2节一、选择题1．(多选)许多楼道照明灯具有这样的功能：天黑时，出现声音它就开启，而在白天，即使有声音它也没有反应。

它的控制电路中可能接入的传感器是 ( )A．温度传感器B．光电传感器C．声音传感器D．热电传感器答案BC解析温度传感器是指将温度信号转换为电信号的一类传感器；光电传感器是指将光信号转换为电信号的一类传感器；声音传感器是指将声音信号转换为电信号的一类传感器；热电传感器是指将温度信号转换为电信号的一类传感器。

根据题意，楼道照明灯由两种装置控制，一是与光有关，二是与声音有关，故本题正确选项为B、C。

2．如图所示，电吉他的弦是磁性物质，当弦振动时，线圈中产生感应电流，感应电流输送到放大器、喇叭，把声音播放出来，下列说法正确的是( )A．电吉他是光电传感器B．电吉他是温度传感器C．电吉他是声音传感器D．弦改用尼龙材料原理不变答案 C解析由电吉他发声原理可知是将声音变化转变为电流的变化，C对，A、B、D错。

3．在防治“非典”期间，在机场、车站等交通出入口，使用了红外线热像仪，红外线热像仪通过红外线遥感，可检测出经过它时的发热病人，从而可以有效控制疫情的传播。

关于红外线热像仪，下列说法正确的是( )A．选择红外线进行检测，主要是因为红外线光子能量小，可以节约能量B．红外线热像仪通过发射红外线照射人体来检测C．红外线热像仪同时还具有杀菌作用D．一切物体都能发射红外线，而且物体在不同温度下发射的红外线的频率和强度不同答案 D解析红外线热像仪是根据物体发射的红外线的频率和强度不同而工作的，故D正确。

4．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。

参照下图，下列对故障判断正确的是( )A．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答案 C解析由恒温箱原理图可知，若热敏电阻出现故障或温度设定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。

2024-2025学年高中物理第六章传感器3实验：传感器的应用(2)教案新人教版选修3-2

核心素养目标分析
本节课的核心素养目标主要围绕物理学科的核心素养进行设计，包括物理观念、科学思维、实验探究和科学态度四个方面。
1.物理观念：通过实验，让学生进一步理解传感器的工作原理和特性，形成对传感器的基本认识，建立正确的物理观念。
2.科学思维：通过观察、记录和分析实验现象，培养学生运用科学思维方法，对实验结果进行解释和推理，提高学生的逻辑思维能力。
在知识层面，学生已经掌握了与传感器相关的物理知识，如电路知识、信号处理等，为本节课的深入学习奠定了基础。在能力层面，大部分学生具备较强的动手操作能力，能够独立完成实验操作。同时，他们的思维能力、观察能力和分析能力也得到了一定程度的锻炼。
然而，在学习过程中，我发现部分学生在理论知识方面较为扎实，但在实验操作和数据分析方面存在不足；还有一部分学生对理论知识掌握不牢固，对复杂实验操作过程容易产生畏难情绪。此外，部分学生在解决问题时缺乏创新意识，习惯于依赖课本和教师的指导，缺乏独立思考的能力。
在教学过程中，我还应关注学生的情感态度，激发他们的学习兴趣，帮助他们树立自信心。针对部分学生在面对困难时容易灰心丧气的问题，我要及时给予鼓励和支持，让他们感受到成功的喜悦，从而增强他们克服困难的勇气。
此外，我要充分利用课堂讨论和小组合作的机会，培养学生的团队合作精神和沟通能力。通过设置合理的课堂提问和讨论话题，引导学生积极思考、发表自己的观点，提高他们的表达能力。同时，在实验过程中，鼓励学生之间的交流与合作，让他们在实践中学会倾听、理解和尊重他人。
教学资源
1.软硬件资源：
-实验室用传感器设备
-数据采集器
-电脑及投影仪
-实验桌椅
-多媒体教学系统
2.课程平台：
-学校物理实验室
-校园网络教学平台

高中物理选修3-2(人教版)练习：第六章3实验：传感器的应用

第六章传感器3 实验：传感器的应用1．硫化镉的电阻率随光照强度变化而发生明显的变化，利用材料的这种特性可以制成( )A．热敏电阻B．光敏电阻C电容器D．电感器解析：硫化镉的电阻率随光照强度变化而发生明显的变化，故这种材料对光照敏感，可以制成光敏电阻，B项正确．答案：B2．(多选)如图所示为一个逻辑电平检测电路，A与被测点相接，则( )A．A为低电平，LED发光B．A为高电平，LED发光C．A为低电平，LED不发光D．A为高电平，LED不发光解析：当A端为高电平，Y端输出低电平，则加在LED两端的是正向电压，则LED发光；当A端为低电平，Y端输出高电平，则LED不发光，故选BC.答案：BC3．(多选)如图所示的光控电路用发光二极管LED模拟路灯，R G为光敏电阻．A 为斯密特触发器输入端，在天黑时路灯(发光二极管)会点亮．下列说法正确的是( )A．天黑时，Y处于高电平B．天黑时，Y处于低电平C．当R1调大时，天更暗时，灯(发光二极管)点亮D．当R1调大时，天较亮时，灯(发光二极管)就能点亮解析：天黑时，R G阻值增大到一定值，斯密特触发器输入端A的电压上升到某个值，输出端Y突然由高电平跳到低电平，R1调大时，A端电压降低，只有天更暗时，R G电阻更大时，路灯才点亮，故选BC.答案：BC4．(多选)如图所示是某居住小区门口利用光敏电阻设计的行人监控装置，R1为光敏电阻，R2为定值电阻，A、B接监控装置．则( )A．当有人通过而遮蔽光线时，A、B之间电压升高B．当有人通过而遮蔽光线时，A、B之间电压降低C．当仅增大R2的阻值时，可增大A、B之间的电压D．当仅减小R2的阻值时，可增大A、B之间的电压解析：R1是光敏电阻，有光照射时，电阻变小，当有人通过而遮蔽光线时，R1的阻值变大，回路中的电流I减小，A、B间的电压U＝IR2减小，故A项错误，B项正确；由闭合电路欧姆定律得：U＝E－I(R1＋r)，当仅增大R2的阻值时，电路中的电流减小，A、B间的电压U增大，故C项正确；当仅减小R2的阻值时，电路中的电流增大，A、B间的电压U减小，故D项错误．答案：BC5．(多选)如图所示是温度报警器电路示意图，下列关于对此电路的分析正确的是( )A．当R T的温度升高时，R T减小，A端电势降低，Y端电势升高，蜂鸣器会发出报警声B．当R T的温度升高时，R T减小，A端电势升高，Y端电势降低，蜂鸣器会发出报警声C．当增大R1时，A端电势升高，Y端电势降低，蜂鸣器会发出报警声D．当增大R1时，A端电势降低，Y端电势升高，蜂鸣器会发出报警声解析：当R T温度升高时，电阻减小，A点电势升高到某一数值，Y端电势突然降低，蜂鸣器导通发出警报，A错误，B正确．当增大R1时，A端电势升高到某一数值，Y端电势突然降低，电流通过蜂鸣器，发出报警声，C正确，D错误．故选BC.答案：BC6．如图是热水器的恒温集成电路，R0是热敏电阻，温度较低时其阻值很大，温度较高时阻值很小．如果热水器中没有水或水温较高时，继电器会放开簧片，发热器断路，反之会吸住簧片接通发热器．如果热水器中没有水时，电路中BC 部分就处于________(选填“断路”或“短路”)状态，则在电路图的虚线框内的门电路应是________门，当温度较低时，门电路的输入端A是________(选填“高”或“低”)电势．解析：热水器中没有水，BC部分相当于断路．热水器中没有水或水温较高时，继电器都能使发热器断路，故可判断虚线框内应是“与”门，当温度较低时，R0阻值较大，故门电路输入端A是高电势．答案：断路与高高考理综物理模拟试卷注意事项：1. 答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。

高二物理人教版选修3-2(第6.3 实验：传感器的应用) Word版含解析

跟被控电路串联
跟被控电路并联．进入罩内的烟雾遮挡了光线，使光电三极管电阻更大，检测电路检测出变化发出
．当温度降低到某一数值，衔铁P将会被吸下
．当温度升高到某一数值，衔铁P将会被吸下
．工作时，应该把恒温箱内的加热器接在C、D端
．如图所示为大型电子地磅的电路图，电源电动势为E，内阻不计。

不称物体时，滑．工作时，应该把恒温箱内的加热器接在A、B端
．斯密特触发器的作用是将数字信号转换为模拟信号
．斯密特触发器是具有特殊功能的非门
．要想在天更暗时路灯才会亮，应该把R1的阻值调大些
斯密特触发器相当于一种“________”门电路。

如图所示是一个温度报警器的简易电路图，R T为热敏电阻，
3 V～5 V，热敏电阻的阻值随温度变化如图所示，若
．一路灯控制装置如图所示，R G为光敏电阻，光照射R G时，
两端电压是较大还是较小？要使路灯比平时早一些时间亮起来，
．现有热敏电阻、电炉丝、电源、电磁继电器、滑动变阻器、开关和导线若干，如图所示。

试设计一个温控电路，要求温度低于某一温度时，电炉丝自动通电供热，高．如图所示是一种测量血压的压力传感器在工作时的示意图。

薄金属片
，如图甲，左边是它的侧面图，这4个电阻连接成电路如图乙所
开始时金属片中央O点未加任何压力，欲使电压表无示数，则
点加一个压力F后发生形变，这时4个电阻也随之发生形变，形变后各电阻电阻变化后，电路的A、B两点哪点电压高？它为什么能测量血压？。

人教版选修3-2 高二(上 ) 第六章 3.实验：传感器的应用强化练习

人教版选修3-2 高二（上）第六章 3.实验：传感器的应用强化练习一、实验题1. 把蜂鸣器、光敏电阻、干簧管继电器、开关、电源按如图所示电路连接，制成光电报警装置。

当有光照射报警装置且光照不是很弱时，蜂鸣器发声，当没有光照或者光照很弱时，蜂鸣器不发声。

①光敏电阻：受光照射后，阻值会变小、②干簧管继电器：由干簧管和绕在干簧管外的线圈组成，当线圈中有一定的电流时，线圈产生的磁场使密封在干簧管内的两个铁质簧片磁化，两个簧片在磁力作用下由原来的分离状态变成。

闭合状态。

当线圈中没有电流或者电流很微弱时，磁场消失，簧片在弹力的作用下恢复到分离状态。

请将下面的电路完整连接好__________2. 如图甲所示为热敏电阻的图象，图乙为用此热敏电阻R 和继电器组成的一个简单恒温箱温控电路，继电器线圈的电阻为当线圈中的电流大于或等于20mA时，继电器的衔铁被吸合为继电器线圈供电电池的电动势，内阻可以不计图中的“电源”是恒温箱加热电源．(1)图甲说明热敏电阻的阻值随着温度的升高______ 填“增大”“减小”或“不变”；(2)应该把恒温箱内加热器接______ 端填“AB”或“CD ”；______(3)如果要使恒温箱内的温度保持，滑动变阻器接入电路的电阻值为3. 某研究性学习小组用热敏电阻作为温度传感器设计了一个温度控制电路，热敏电阻的阻值随温度的变化如图甲，设计电路如图乙所示，当加在斯密特触发器输入端的电压逐渐上升到某个值（1.6V）时，输出端电压会突然从高电平跳到低电平，而当输入端的电压下降到另一个值（0.8 V）时，输出端电压会从低电平跳到高电平，从而实现温度控制。

已知可变电阻R1=12.6kΩ，则温度可控制在_________℃到________℃之间（结果保留整数，不考虑斯密特触发器的分流影响）。

4. 传感器担负着信息的采集任务，在自动控制中发挥着重要作用，传感器能够将感受到的物理量(如温度、光、声等)转换成便于测量的量(通常是电学量).例如热敏传感器，主要是应用了半导体材料制成的热敏电阻将热学量转换为电学量，热敏电阻随温度变化的图象如图甲所示，图乙是由热敏电阻R1作为传感器制作的简单自动报警器线路图，问：(1)为了使温度过高时报警器铃响，c应接在_________(填“a”或“b”).(2)若使启动报警的温度提高些，应将滑动变阻器滑片P点向______移动(填“左”或“右”).二、解答题(3)直流电源电动势为18V (内阻不计) ,热敏电阻R1达到100℃电阻大小为600Ω.流过热敏电阻R1的电流超过Ic 时就会报警，Ic 为10mA,则滑动变阻器应选择________A ． R2 (0-200Ω)B ． R2 (0-1000Ω)C ． R2 (0-2000Ω)5. 如图，一热敏电阻RT 放在控温容器M 内；A 为毫安表，量程6mA ，内阻为数十欧姆；E 为直流电源，电动势约为3V ，内阻很小；R 为电阻箱，最大阻值为999.9 Ω；S 为开关．已知R T 在95℃时的阻值为150 Ω，在20℃时的阻值约为550 Ω．现要求在降温过程中测量在之间的多个温度下R T 的阻值．(1)在图中画出连线，完成实验原理电路图________________．(2)完成下列实验步骤中的填空：①依照实验原理电路图连线；②调节控温容器M 内的温度，使得RT 的温度为95 ℃；③将电阻箱调到适当的初值，以保证仪器安全；④闭合开关，调节电阻箱，记录电流表示数I 0，并记录____________；⑤将R T 的温度降为T 1 (20 ℃＜T 1＜95 ℃)，调节电阻箱，使得电流表的读数__________，记录_______________；⑥温度为T 1时热敏电阻的电阻值RT 1＝________________；⑦逐步降低T 1的数值，直至20℃为止；在每一温度下重复步骤⑤、⑥．6. 光敏电阻在各种自动化装置中有很多应用。

2020届人教版物理选修3-2教材习题：第六章第三节实验：传感器的应用含答案

教材习题点拨教材习题全解1．如图是一个简单的磁控防盗报警装置。

门的上沿嵌入一小块永磁体M，门框内与M 相对的位置嵌入干簧管H，并且将干簧管接入图示的电路。

睡觉前连接好电路，当盗贼开门时，蜂鸣器就会叫起来。

防盗报警电路请说明它的工作原理，最好通过实验模拟这个电路的工作。

答案：当门闭着时，永久磁铁使干簧管接通，斯密特触发器输入端与电源负极相连，处于低电平，则输出端为高电平，故蜂鸣器不发声；当开门时，没有磁铁作用，干簧管不通，斯密特触发器输入端为高电平，则输出端为低电平，则蜂鸣器通电，发声报警。

2．请你设计一个电热水器的控制方案。

要求水烧开时自动断电，而在水温低于沸点约10 ℃时又自动加热。

同时还要有手动开关，必要时可以在任何温度下立即加热。

答案：如图所示。

A为双金属片，一端固定在金属杆上，另一端固定与金属杆b构成一对触点。

将它密封在玻璃罩B内，成为温度传感器，浸入热水器C的水中，J为电磁继电器的线圈，a为该继电器的常开触点，R为大功率电热元件，常温下，双金属片A与触点b接触，继电器触点a吸合，电热元件通电发热。

当水烧开时，双金属片A因温度升高。

弯曲程度加大而与触点b分离，则继电器触点a断开，就停止对水的加热了。

水温下降到某一值(例如水温低于约10 ℃)时，A与b又接通，再度给水加热，在任何温度(例如水温只比沸点低2 ℃)时，只要接通开关S，就能使继电器触点a吸合，立即对水加热。

利用日光灯启辉器中的双金属片，可以做模拟实验。

但它是温度升高时触点接触，因此需将图改为用继电器的常闭触点控制电热元件，并且将手动开关S改为与传感器串联。

还需要用小钳子调整双金属片的形状，使它在水烧开时恰好与触点b接触。

说明，本题可以有不同的设计方案。

3．调查研究：你的家庭、学校和附近的公共设施中，有哪些地方使用了传感器？这些传感器各是什么类型的？各起了什么作用？它们为我们提供了哪些方便？带来了哪些经济效益？写出一篇文章，并且配图说明。

人教版高中物理选修3-2检测：第六章传感器6.2传感器的应用

6.2 传感器的应用课时作业基础达标1．办公大楼的大门能“看到”人的到来或走开而自动开或关，利用的传感器是()A ．生物传感器B ．红外传感器C．温度传感器 D ．压力传感器【分析】自动门的自动控制要求敏捷、靠谱，若以温度控制，人的体温与夏天气温接近，在夏天自动门可能误动作．自动门本质使用的是红外线传感器，红外线属于不行见光，人在白日或黑夜均发出红外线，传感器接收到人体发出的红外线后传给自动控制装置的电动机，实现自动开门．【答案】B2．电熨斗能自动控制温度，在熨烫不一样的织物时，设定的温度能够不一样，如图为电熨斗的构造图，电熨斗内部装有双金属片，双金属片上层金属的膨胀系数大于基层金属，若把熨烫的棉麻衣物换成丝绸衣物，则怎样调理调温旋钮()尼龙合成纤维丝绸羊毛麻织物资料低―→高A. 向下B．向上C．保持原状D．不可以确立【分析】由题意知，电熨斗由熨烫的棉麻衣物换成丝绸衣物，就是要求电熨斗在低温易断开，因双金属片上层金属的膨胀系数大于基层金属，使双金属片向下曲折，上下触点脱离，电路断开，所以，应向上浮理调温旋钮，双金属片受热时，易使触点分别，所以选 B.【答案】B3．传感器在平时生活中的应用愈来愈宽泛，温度传感器(本质是自动开关)是此中的一种．某一食品消毒柜就是利用温度传感器来自动控制电路的．常温下，该温度传感器是闭合的；当温度达到某一设定值时，传感器自动断开，进而切断整个电路．以下对于该消毒柜的几种电路图中(图中 S 为电源开关 )，连结正确的选项是()【分析】 A 电路中，当温度高升到某一设定值时，电路会断开；B、C、D电路中，温度高升到某一设定值时，传感器会断开，但整个电路不会断开．电源开关S 闭合后，消毒柜开始工作，当温度达到某一设定值时，传感器自动断开，整个电路也断开，所以 A 选项正确．【答案】A4.如右图中电容式话筒右边固定不动的金属板b，与能在声波驱动下沿水平方向振动的镀上金属层的振动膜 a 组成一个电容器，a、 b 分别经过导线与恒定电源两极相接，声源S 做位移x＝ Asin200πt的振动，则有()A ． a 振动过程中， a、 b 板之间的电场强度不变B． a 振动过程中话筒会产生电磁波C．导线 ac 电流的频次为1000 HzD． a 向右位移最大时，a、 b 板形成的电容最大【分析】因为振动膜振动，两极板间形成振动的电场而形成电磁波，导线内形成声音振动电流．向右位移最大时两极板间距最小，电容最大．导线中电流的频次等于声源S 振动的频次 f ＝ω/2 π＝ 100 Hz.【答案】BD5．某同学设计的家庭电路保护装置以下图．铁芯左边线圈L1由火线和零线并行绕成．当右边线圈L2中产生电流时，电流经放大器放大后，使电磁铁吸起铁质开关K ，进而切断家庭()电路．仅考虑L1在铁芯中产生的磁场，以下说法错误的选项是A ．家庭电路正常工作时，L 2中的磁通量为零B．家庭电路中使用的电器增加时，L2中的磁通量不变C．家庭电路发生短路时，开关K 将被电磁铁吸起D．地面上的人接触火线发生触电时，开关K 将被电磁铁吸起【分析】当电路正常工作时，电流经火线流入用电器，再经零线流回．因为火线和零线并行绕在铁芯左边，火线和零线中的电流反向，合磁通量为零，故 A 、B 正确．用电器短路后，火线和零线中电流仍旧等大、反向，铁芯中无磁通量，开关不会被电磁铁吸起， C 错误．当地面上的人触电时，火线中的电流经人体流入大地，因为电磁感觉，L 2产生感觉电流，电流经放大器放大后，使电磁铁吸起铁质开关K ，进而切断家庭电路， D 正确，故应选择 C.【答案】C6．请用仪器：热敏电阻，学生电源，继电器，滑动变阻器，开关，导线等设计一个由温度控制小灯泡发亮的电路．【分析】设计图如图，闭合S1后，有电流经过继电器，但R1较大，继电器产生的磁场较弱，当R1的温度高升，电阻减小，继电器产生的磁场明显增大，S2被吸下来，小灯泡发光，温度降低，磁性减弱，S2弹开，小灯泡熄灭，进而达到由温度控制灯泡的亮和灭．【答案】看法析7.以下图为一实验小车中利用光电脉冲丈量车速和行程的表示图． A 为光源， B 为光电接收器， A、 B均固定在小车上， C 为小车的车轮． D 为与 C 同轴相连的齿轮，车轮转动时，A 发出的光束经过旋转齿轮上齿的空隙后变为脉冲光信号，被 B 接收并变换成电信号，由电子电路记录和显示．若实验显示单位时间的脉冲数为n，积累脉冲数为N，试达成以下问题的解答：(1)要测小车的速度和行程还一定丈量的物理量或数据是哪些？(2)推导小车速度的表达式．(3)推导小车行程的表达式．【分析】因为车轮与齿轮同轴故角速度相等，假如测出角速度并已知车轮的半径R，则车的速度为v＝ωR.ω＝θ/t＝ 2πn/p(式中 p 为齿轮的齿数 )；车速为 v＝ωR＝ 2πRn/p；行程为s＝vt＝ vN/n＝ 2πRN/p.所以： (1) 要测出小车的速度和行程还一定丈量的物理量或数据是车轮半径R 和齿轮的齿数 p；(2)小车速度的表达式为v＝ 2πRn/p；(3)小车行程的表达式为s＝ 2πRN/p.【答案】(1)车轮的半径R 和齿轮的齿数p(2) v＝2πRn/p(3)s＝ 2πRN/p能力提高1.以下图，两块水平搁置的金属板距离为d，用导线、电键K 与一个 n 匝的线圈连结，线圈置于方向竖直向上的变化磁场 B 中．两板间放一台小压力传感器，压力传感器上表面静止搁置一个质量为m、电量为＋ q 的小球． K 断开时传感器上有示数，K 闭合时传感器上恰巧无示数．则线圈中的磁场 B 的变化状况和磁通量变化率分别是()ΔΦΔΦA ．正在增添，＝ mgd B．正在增添，＝ mgdΔt 2qΔt nqΔΦΔΦC．正在减弱，＝ mgd D．正在减弱，＝ mgdΔt 2qΔt 2nq【分析】K 闭合时传感器上恰巧无示数，说明小球所受电场力和重力均衡，因为小球带正电，所以电容器上极板为负，由楞次定律，可知线圈中的磁场 B 正在增添．依据剖析列出方程： mg＝qUΔΦΔΦ＝ qn1，解得＝mgd，可见 B 选项正确．dΔtΔtnqd【答案】B 2.家用电热灭蚊器中电热部分的主要零件是PTC 元件， PTC 元件是由酞酸钡等半导体资料制成的电阻器，其电阻率与温度的关系以下图，因为这类特征，PTC 元件拥有发热、控温双重功能，对此以下说法中正确的选项是()A ．通电后其功领先增大后减小B．通电后其功领先减小后增大C．当其产生的热量与发散的热量相等时，温度保持在t1至 t2的某一值不变D．当其产生的热量与发散的热量相等时，温度保持在t1或 t2不变【分析】依据 PTC 元件的电阻率随温度变化的曲线，可知在常温下，它的电阻是相当小的，通入电流此后，跟着温度的高升，其电阻领先变小后增大，那么它的功领先变大，后变小，温度保持在t1至 t2的某一值不变，这时候电路处于稳固状态，假如温度再高升，电阻率变大，致使电流变小，温度就会降下来；假如温度降低，电阻率减小，致使电流变大，温度就会升上去，所以此题答案为A、C.【答案】AC3.有一种丈量人体重的电子秤，其原理图如右图中的虚线所示，它主要由三部分组成：踏板、压力传感器R(是一个阻值可随压力大小而变化的电阻器电流表 )．设踏板的质量可忽视不计，已知理想电流表的量程为阻为 2 Ω，电阻 R 随压力变化的函数式为R＝30－ 0.02F(F)、显示体重的仪表G( 本质是理想3 A ，电源电动势为12 V ，内和 R 的单位分别是N 和Ω)．以下说法正确是()A ．该秤能丈量的最大概重是1400 NB．该秤能丈量的最大概重是1300 NC．该秤零刻度线(即踏板空载时的刻度线)应标在电流表G 刻度盘0.375 A处D．该秤零刻度线(即踏板空载时的刻度线)应标在电流表刻度盘0.400 A处【答案】AC4．温度传感器是对温度敏感的元件，它将感觉到的温度信号转变为丈量的量( 一般是电学量 )，进而直接反应出其变化．某种资料的R－t图线以以下图甲所示．(1)它可否作为温度传感器的感觉元件？(2)把这类资料制成的电阻和一个电热器串连，如图乙，可达到何种自动控制成效？【分析】温度高升或降低致使R 阻值发生变化，使电路中电流发生变化，致使电热器上的电压发生改变，所以能够起到控制成效．【答案】(1)能(2) 可达到使电热器保持必定温度的成效5．为了节能和环保，一些公共场所使用光控开关控制照明系统．光控开关可采纳光敏电阻来控制，光敏电阻是阻值跟着光的照度而发生变化的元件(照度能够反应光的强弱，光越强照度越大，照度单位为lx) ．某光敏电阻R P在不一样照度下的阻值如表：照度 (lx)0.20.40.60.8 1.0 1.2电阻 (k Ω)754028232018(1)依据表中数据，请在给定的坐标系中描述出阻值随照度变化的曲线，并说明阻值随照度变化的特色．(2)以下图，当1、2 两头所加电压上涨至 2 V 时，控制开关自动启动照明系统．请利用以下器械设计一个简单电路，给1、 2 两头供给电压，要求当日气渐暗照度降低至 1.0(lx) 时启动照明系统，在虚线框内达成电路原理图．(不考虑控制开关对所设计电路的影响)供给的器械以下：光敏电阻 R P(符号，阻值见上表 )；直流电源 E(电动势 3 V，内阻不计 )；定值电阻： R1＝ 10 k Ω， R2＝ 20 k Ω， R3＝40 k Ω(限选此中之一并在图中标出)；开关 S 及导线若干．【分析】(1) 描述图象应注意：各点平均散布在图线双侧，且图线应用光滑曲线，而不能成为各点的连线．图线为曲线且非线性变化．(2)依据串连电阻的分压关系， E＝ 3 V ，当照度降低至 1.0(lx) 时，其电压升至 2 V ，由图线UR P R P R P 知，此光阴敏电阻 R P＝ 20 k Ω，U RP＝2 V ，串连电阻 U R＝ 1 V ，由U R＝R＝ 2得： R＝2＝ 10kΩ，应选定值电阻R1.【答案】(1)光敏电阻的阻值随光照度变化的曲线以下图：光敏电阻的阻值随光照度变化特色：光敏电阻的阻值随光照度的增大非线性减小．(2)电路原理图：。

2021年高中物理 6.3实验：传感器的应用课后习题(含解析)新人教版选修3-2

2021年高中物理 6.3实验：传感器的应用课后习题（含解析）新人教版选修3-21.(多选)关于发光二极管,下列说法正确的是()A.发光二极管能发光,不具有单向导电性B.发光二极管能直接把电能转化为光能C.发光二极管只要在两端加有正向电压,就可以发光D.发光二极管只有加正向电压时,才有可能发光解析:发光二极管和普通二极管一样,都具有单向导电性,都是半导体材料制成的,只有当两端加正向电压时,才能处于导通状态,才可能发光,但不一定发光,要求达到一定的电压值,它能直接把电能转化为光能。

答案:BD2.有一种在光照或温度升高时排气扇都能起动的自动控制装置,下列说法正确的是()A.两个传感器都是光电传感器B.两个传感器分别是光电传感器和温度传感器C.两个传感器可能分别是温度传感器、电容式传感器D.只有光照和温度都适合时排气扇才能工作解析:题中提到有光照或温度升高时排气扇都能自动控制,由此可见两个传感器中一个是光电传感器,一个是温度传感器,而且排气扇自动工作只需满足光照和温度其中的一个条件即可,选项A、C、D错误,选项B正确。

答案:B3.(多选)如图所示是一种延时开关,当S1闭合时,电磁铁F将衔铁D吸下,C线路接触;当S1断开时,由于电磁感应作用,D将延迟一段时间才被释放,则()A.由于A线圈的电磁感应作用,才产生延时释放D的作用B.由于B线圈的电磁感应作用,才产生延时释放D的作用C.如果断开B线圈的开关S2,无延时作用D.如果断开B线圈的开关S2,延时将变长解析:本题以延时开关作为密切联系实际的新情境,考查学生对电磁感应现象的理解程度和推理能力。

根据题中所提示的信息,不难发现延时开关的基本工作原理:当S1闭合时,电磁铁F将衔铁D吸下,C线路接通,这时虽然B线圈的开关S2闭合,但通过它的磁通量不变,所以没有电磁感应现象发生。

当S1断开时,A线圈立即断路,不会发生电磁感应,但通过B线圈的磁通量减少,由于B线圈的电磁感应作用,才产生延时释放D的作用,选项B正确。