高三物理总复习 10-3传感器及其应用同步练习 新人教版
高中物理第六章2传感器的应用训练(含解析)新人教版选修32
高中物理第六章2传感器的应用训练（含解析）新人教版选修32课时过关·能力提升基础巩固1.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解析:红外报警装置正是把光信号转化为电信号的器件。
答案:A2.(多选)利用光敏电阻制作的光传感器,记录了传送带上工件的输送情况。
图甲为某工厂成品包装车间的光传感记录器,光传感器B能接收到发光元件A发出的光。
每当工件挡住A发出的光时,光传感器就输出一个电信号,并在屏幕上显示出电信号与时间的关系,如图中乙所示。
若传送带始终匀速运动,每两个工件间的距离为0.2 m,则下述说法正确的是()A.传送带运动的速度是0.1 m/sB.传送带运动的速度是0.2 m/sC.该传送带每小时输送3 600个工件D.该传送带每小时输送7 200个工件解析:有工件通过时,挡住A射向光传感器B的光,传感器输出一个高电压,故知两相邻工件通过的时间t=1 s,传送带的速度v m/s=0.2 m/s。
每小时传送工件3 600个。
答案:BC3.(多选)下列说法正确的是()A.话筒是一种常用的声传感器,其作用是将电信号转换为声信号B.电熨斗能够自动控制温度的原因是它装有双金属片温度传感器,这种传感器的作用是控制电路的通断C.电子秤所使用的测力装置是力传感器D.热敏电阻常用作温度传感器,因为温度变化时,它的电阻值变化明显解析:话筒是将声音信号转化为电信号的装置,A错;电熨斗内的双金属片,是利用不同金属的热胀冷缩程度的不同,使电路随温度的改变实现通、断的,B正确;电子秤所使用的测力装置是力传感器,C正确;热敏电阻温度变化时,它的电阻值变化明显,D正确。
答案:BCD4.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。
5.2常见传感器的工作原理及应用(同步练习)(含答案)【新教材】高中物理新教材同步备课(人教版选择性
答卷时应注意事项１、拿到试卷，要认真仔细的先填好自己的考生信息。
２、拿到试卷不要提笔就写，先大致的浏览一遍，有多少大题，每个大题里有几个小题，有什么题型，哪些容易，哪些难，做到心里有底；３、审题，每个题目都要多读几遍，不仅要读大题，还要读小题，不放过每一个字，遇到暂时弄不懂题意的题目，手指点读，多读几遍题目，就能理解题意了；容易混乱的地方也应该多读几遍，比如从小到大，从左到右这样的题；４、每个题目做完了以后，把自己的手从试卷上完全移开，好好的看看有没有被自己的手臂挡住而遗漏的题；试卷第１页和第２页上下衔接的地方一定要注意，仔细看看有没有遗漏的小题；５、中途遇到真的解决不了的难题，注意安排好时间，先把后面会做的做完，再来重新读题，结合平时课堂上所学的知识，解答难题；一定要镇定，不能因此慌了手脚，影响下面的答题；６、卷面要清洁，字迹要清工整，非常重要；７、做完的试卷要检查，这样可以发现刚才可能留下的错误或是可以检查是否有漏题，检查的时候，用手指点读题目，不要管自己的答案，重新分析题意，所有计算题重新计算，判断题重新判断，填空题重新填空，之后把检查的结果与先前做的结果进行对比分析。
亲爱的小朋友，你们好!经过两个月的学习，你们一定有不小的收获吧，用你的自信和智慧，认真答题，相信你一定会闯关成功。
相信你是最棒的！5.2 常见传感器的工作原理及应用一、选择题1.(单选)热敏电阻能将热信号转换为电信号,是因为( )A.热敏电阻阻值的大小随热量的变化而变化B.热敏电阻阻值的大小随温度的变化而变化C.热敏电阻体积的大小随热量的变化而变化D.热敏电阻体积的大小随温度的变化而变化【答案】B 【解析】热敏电阻的阻值随温度的变化而变化,接入电路中时,电路中的电流、电压也随温度变化,故选B。
2.(单选)关于传感器的作用,下列说法正确的是( )能把温度这个物理量转化为电阻这个物理量的元件是( )A.热敏电阻B.光敏电阻C.电容器D.电源【答案】A 【解析】 热敏电阻的阻值随温度的变化而变化,将温度这个物理量转化为电阻这个物理量,选项A正确,B、C、D错误。
2021年高考物理一轮总复习 传感器及其工作原理课时作业 新人教版选修3-2
2021年高考物理一轮总复习传感器及其工作原理课时作业新人教版选修3-21．(10年江苏模拟)下列关于传感器说法中正确的是( )A．霍尔元件能够把电学量转化为磁学量B．干簧管是一种能够感知电场的传感器C．电子秤应用的是光传感器D．电饭锅通过温度传感器实现温度的自动控制2．利用半导体材料可制成哪些电子元件( )A．热敏电阻 B．光敏电阻C．晶体管 D．标准电阻3．关于电子秤中应变式力传感器的说法正确的是( )A．应变片是由导体材料制成B．当应变片的表面拉伸时，其电阻变大；反之，变小C．传感器输出的是应变片上的电压D．外力越大，输出的电压差值也越大4．如图所示，R3是光敏电阻，当开关S闭合后在没有光照射时，a、b两点等电势，当用光照射电阻R3时，则( )第4题图A．R3的电阻变小，a点电势高于b点电势B．R3的电阻变小，a点电势低于b点电势C．R3的电阻变小，a点电势等于b点电势D．R3的电阻变大，a点电势低于b点电势5．关于传感器的作用，下列说法正确的有( )A．通常的传感器可以直接用来进行自动控制B．传感器可以用来采集信息C．传感器可以将感受到的一些信号转换为电学量D．传感器可以将所有感受到的信号都转换为电学量6．(10年江苏模拟)用遥控器调换电视频道的过程，实际上就是传感器把光信号转化成电信号的过程，下列属于这类传感器的是( )A．红外报警装置B．走廊照明灯的声控装置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7．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线路接通．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( )第7题图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线圈的电键S2，无延时作用D．如果断开B线圈的电键S2，延时将变长8．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为可经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( )第8题图A．A与B接信号电压，C与D可跟被控电路串联B．A与B接信号电压，C与D可跟被控电路并联C．C与D接信号电压，A与B可跟被控电路串联D．C与D接信号电压，A与B可跟被控电路并联9．全自动洗衣机中，排水阀是由程序控制器控制其动作的，当洗衣机进行排水和脱水工序时电磁铁的线圈通电，使电磁铁的铁芯2运动，牵引排水阀的活塞，排出污水，牵引电磁铁的结构如图所示，以下说法正确的是( )第9题图A．若某时刻输入控制电流时，a为正，b为负，则铁芯2中A端为N极，B端为S极 B．若某时刻输入控制电流时，a为正，b为负，则铁芯2中A端为S极，B端为N极 C．若a、b处输入交变电流，铁芯2不能吸入线圈中D．若a、b处输入交变电流，铁芯2能吸入线圈中10．演示位移传感器的工作原理如图所示，物体M在导轨上平移时，带动滑动变阻器的金属滑杆P，通过电压表显示的数据，来反映物体位移的大小x.假设电压表是理想的，则下列说法正确的是( )第10题图A．物体M运动时，电源内的电流会发生变化B．物体M运动时，电压表的示数会发生变化C．物体M不动时，电路中没有电流D．物体M不动时，电压表没有示数11．如图是电容式话筒的示意图，它是利用电容制作的传感器，话筒的振动膜前面镀有薄薄的金属层，膜后距膜几十微米处有一金属板，振动膜上的金属层和这个金属板构成电容器的两极，在两极间加一电压U，人对着话筒说话时，振动膜前后振动，使电容发生变化，导致话筒所在的电路中的其他量发生第11题图变化，使声音信号被话筒转化为电信号，其中导致电容变化的原因可能是电容两极板间的( )A．距离变化B．正对面积变化C．介质变化D．电压变化12．图(a)是某同学设计的电容式速度传感器原理图，其中上板为固定极板，下板为待测物体．在两极板间电压恒定的条件下，极板上所带电量Q将随待测物体的上下运动而变化，若Q随时间t的变化关系为Q＝bt＋a(a、b为大于零的常数)，其图象如图(b)所示，那么图(c)、图(d)中反映极板间场强大小E和物体速率v随t变化的图线可能是( )第12题图A．①和③ B．①和④C．②和③ D．②和④13．如图所示是电阻式温度计，一般是利用金属铂做的，已知铂丝的电阻随温度的变化情况，测出铂丝的电阻就可以知道其温度．这实际上是一个传感器，它是将__________转化为__________来进行测量的．第13题图课时作业(四十二) 传感器及其工作原理1.D 【解析】 霍尔元件能够把磁学量转化为电学量，A 错；干簧管是一种能够感知磁场的传感器，B 错；电子秤应用的是压力传感器，C 错；正确答案为D.2.ABC 【解析】 半导体材料的电阻随外界环境变化较大，不可以用其制成标准电阻．3.BD 【解析】 由电子秤传感器原理可知B 、D 正确．4.A 【解析】 用光照射光敏电阻时，R 3电阻变小，由于R 3与R 4所分电压之和未变，R 3减小，则U 3变小，a 点电势升高，所以a 点电势高于b 点电势．A 正确．5.BC 【解析】 传感器是将感受到的非电学量转化为电学量的仪器，不同的传感器感受不同的信号，B 、C 对．6.A 【解析】 红外报警装置是把光信号转换成电信号的装置；走廊照明灯的声控装置是将声音信号转换成电信号；自动洗衣机中的压力传感器是将力信号转换成电信号；电饭煲中的温控器是将温度信号转化为电信号．7.BC 【解析】 当S 1断开时，通过电磁铁的磁通量减小，但由于线圈B 的存在，根据楞次定律，它将阻碍磁通量的减小，从而产生延时释放D 的作用．如果断开S 2，则不会再有延时作用．8.A 【解析】 本题考查电磁继电器的工作原理，由图可知，当A 、 B 接入电路有电流后，通电线圈产生磁性，将P 吸引，通过S 使C 、 D 连接，故A 、B 应接信号电压，C 与D 应跟被控电路串联，A 正确．9.BD 【解析】 根据磁化现象和同名磁极相斥，异名磁极相吸原理判断B 、D 正确．10.B 【解析】 M 运动时，滑片P 左边的电阻大小发生变化，从而分得的电压发生变化，电压表示数变化，B 正确；电路中电流是恒定的，I ＝U R 总，A 错；M 不动时，电路中有电流，且电压表有示数，C 、D 错．11.A 【解析】 人对着话筒说话时，使得振动膜前后振动，电容器两极板间距离发生变化，电容发生变化，A 正确．12.C 【解析】 由C ＝Q U ①，C ＝εS 4πkd ②，E ＝U d ③，可得： E ＝4πkQ εS .因为4πk εS为定值，所以E 正比于Q ，所以图(c)中②正确．由①②③式可得： Q ＝εSU 4πkd ＝b t ＋a，令d ＝t ＋a ，则d 与t 呈线性关系，故图(d)中③正确，故选C.13.热学量 电学量 【解析】 本题考查热敏电阻的特性，热敏电阻随温度变化较大，进而引起电路中各量的变化，即将热学量转化为电学量．h26057 65C9 旉 i24271 5ECF 廏0K35434 8A6A 詪vQ36411 8E3B 踻')40430 9DEE 鷮。
人教版高中物理练习题-传感器及其应用(应用实例)
【巩固练习】一、选择题1．下列关于电饭锅的说法中正确的是（）A．电饭锅中的温度传感器其主要元件是氧化铁B．铁氧体在常温下具有铁磁性，温度很高时失去铁磁性C．用电饭锅烧水，水开后能自动断电D．用电饭锅煮饭时，若温控开关自动断电后，它不能自动复位2．关于光传感器的应用，下列说法正确的是（）A．火灾报警器是利用烟雾对光的反射来工作的B．火灾报警器中的光电；极管平时收不到发光二极管LED发出的光，呈现高电阻状态C．机械式鼠标器的传感器是红外发射管D．当鼠标在桌面上移动时，红外接收管接收到的是断续的红外脉冲3．传感器的种类多种多样，其性能也各不相同，空调机在室内温度达到设定的温度后，会自动停止工作，空调机内使用的传感器是（）A．生物传感器B．红外传感器C．温度传感器D．压力传感器4．用遥控器调换电视机频道的过程，实际上是电视机中的传感器把光信号转换为电信号的过程。
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．电饭锅中控制加热和保温的温控器5．某城市为了节约能源，合理适时地使用路灯，要求夜晚亮、白天熄，利用半导体的某种特性制成自动点亮、熄灭的装置，实现了自动控制。
这是利用半导体的（）A．压敏性B．光敏性C．热敏性D．三种特性都利用了6．如图所示是一火警报警器电路的示意图，其中恐为用半导体热敏材料制成的传感器，这种半导体热敏材料的电阻率随温度的升高而增大。
值班室的显示器为电路中的电流表，电源两极之间接一报警器。
当传感器R3所在处出现火情时，显示器的电流I、报警器两端的电压U的变化情况是（）A．I变大，U变小B．I变小，U变大C．I变小，U变小D．I变大，U变大7．下列关于光传感火灾报警器说法正确的是（）A．发光二极管、光电三极管都是由半导体材料制成的B．光电三极管与光敏电阻一样都是光敏感元件，都是将光信号转换为电信号C．发光二极管发出的是脉冲微光D ．如果把挡板撤去，火灾报警器照样工作8．（2016 莆田校级模拟）某种角速度计，其结构如图所示。
高考物理一轮复习第10章交流电及传感器实验11传感器的简单应用模拟新人教版选修3-2
实验11 传感器的简单应用1．(2016·浙江理综)如图所示为一种常见的身高体重测量仪。
测量仪顶部向下发射波速为v 的超声波，超声波经反射后返回，被测量仪接收，测量仪记录发射和接收的时间间隔。
质量为M 0的测重台置于压力传感器上，传感器输出电压与作用在其上的压力成正比。
当测重台没有站人时，测量仪记录的时间间隔为t 0，输出电压为U 0，某同学站上测重台，测量仪记录的时间间隔为t ，输出电压为U ，则该同学的身高和质量分别为导学号 51343149( D ) A ．v (t 0－t )，M 0U 0UB.12v (t 0－t ), M 0U 0U C ．v (t 0－t )，M 0U 0(U －U 0) D.12v (t 0－t )，M 0U 0(U －U 0) [解析] 设测量仪高度和人的身高分别为H 和h ，根据题意，没有站人时有H ＝v t 02，站人时有H －h ＝v t 2，得h ＝t 0－t 2v ；又由传感器输出的电压与作用在其上的压力成正比，则没有站人时U 0＝kM 0g ，站人时U ＝k (M 0＋m )g ，得m ＝M 0U 0(U －U 0)，故D 项正确。
2．(2016·北京理综)热敏电阻常用于温度控制或过热保护装置中。
如图为某种热敏电阻和金属热电阻的阻值R 随温度t 变化的示意图。
由图可知，这种热敏电阻在温度上升时导电能力__增强__(选填“增强”或“减弱”)；相对金属热电阻而言，热敏电阻对温度变化的影响更__敏感__(选填“敏感”或“不敏感”)。
导学号 51343150[解析] 由图可知，热敏电阻在温度上升时，阻值下降，故其导电能力增强；相对金属热电阻而言，热敏电阻在温度变化时，阻值变化明显，故对温度更敏感。
3．(2016·全国卷Ⅰ)现要组装一个由热敏电阻控制的报警系统，当要求热敏电阻的温度达到或超过60℃时，系统报警。
提供的器材有：热敏电阻，报警器(内阻很小，流过的电流超过I c 时就会报警)，电阻箱(最大阻值为999.9Ω)，直流电源(输出电压为U ，内阻不计)，滑动变阻器R 1(最大阻值为1000Ω)，滑动变阻器R 2(最大阻值为2000Ω)，单刀双掷开关一个，导线若干。
《走向高考》2013高考物理总复习 10-3传感器及其应用
10-3传感器及其应用一、选择题1．关于传感器的下列说法正确的是()A．所有传感器的材料都是由半导体材料做成的B．金属材料也可以制成传感器C．传感器主要是通过感知电压的变化来传递信号的D．以上说法都不正确[答案] B[解析]半导体材料可以制成传感器，其他材料也可以制成传感器，如金属氧化物氧化锰就可以制成温度计，所以A错，B正确，传感器不但能感知电压的变化，还能感受力、温度、光、声、化学成分等非电学量，所以C错。
2．在一些星级宾馆的洗手间经常装有自动干手机，洗手后将湿手靠近，机内的传感器就开通电热器加热，有热空气从机内喷出，将湿手烘干，手靠近干手机能使传感器工作，是因为() A．改变湿度B．改变温度C．改变磁场D．改变电容[答案] D[解析]根据自动干手机工作的特征，手靠近电热器工作，手撤离电热器停止工作，人是一种导体，可以与其他导体构成电容。
手靠近时相当于连接一个电容，可以确定干手机内设有电容式传感器，由于手的靠近改变了电容，用湿度和温度来驱动电热器工作，理论上可行，但是假如干手机是由于湿度、温度的变化而工作就成了室内烘干机。
3．在街旁的路灯，江海里的航标都要求在夜晚亮，白天熄，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，这是利用半导体的()A．压敏性B．光敏性C．热敏性D．三种特性都利用[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，控制了电路的通断。
4．(2012·成都一模)陶瓷气敏传感器可以用于分析气体中酒精蒸气的含量，常用于检查酒后驾驶人员，如果司机饮酒，血液中的酒精成分会扩散到呼出的气体中，呼出的气体喷吹传感器，传感器的电阻将随着酒精蒸气浓度发生相应变化，从而可以检测血液中的酒精含量，某种陶瓷气敏传感器的电导(电阻的倒数)与气体中酒精蒸气浓度c的关系如图甲所示。
小明同学针对图乙所示的检测电路(电流表内阻不计)提出了以下看法，其中正确的有()A．此陶瓷气敏传感器的电阻与气体中酒精蒸气的浓度成正比B．气体中酒精蒸气的浓度越大，则电流表指针偏转的角度越大C．气体中酒精蒸气的浓度越大，则电池的路端电压越小，电阻R0两端电压也越小D．电池用的时间长了，电动势减小、内阻增大，导致测得的酒精浓度偏低[答案]BD[解析]由图甲知传感器的电阻R＝1kc(k为常数)，即R与气体中酒精蒸气的浓度成反比，浓度越大电阻越小，电流越大，A错，B 对；当气体中酒精蒸气的浓度增大时，传感器电阻减小，由闭合回路欧姆定律知电路中电流增大，电源内电压增大，路端电压减小，R0两端电压增大，C错；电池用久了，电动势减小，内阻增大，在同样情况下，回路中电流变小，进而测得的酒精浓度偏低，D对。
高中物理 第六章 传感器应全章总结练习 新人教版选修3
【成才之路】高中物理第六章传感器应全章总结练习新人教版选修31．2022·安徽理综，21Ⅱ太阳能是一种清洁“绿色”能源．在我国上海举办的2022年世博会上，大量利用了太阳能电池．太阳能电池在有光照时，可以将光能转化为电能，在没有光照时，可以视为一个电学器件．某实验小组根据测绘小灯泡伏安特性曲线的实验方法，探究一个太阳能电池在没有光照时没有储存电能的I－U特性．所用的器材包括：太阳能电池，电源E，电流表A，电压表V，滑动变阻器R，开关S及导线若干．1为了达到上述目的，请将图1连成一个完整的实验电路图．2该实验小组根据实验得到的数据，描点绘出了如图2的I/U图象．由图可知，当电压小于V时，太阳能电池的电阻________填“很大”或“很小”；当电压为V时，太阳能电池的电阻约为________Ω答案：1实验电路如图所示．2当电压小于时，电流几乎为0，太阳能电池的电阻很大；当电压为时，对应电流约为，太阳能电池的电阻为R＝错误!Ω＝×103Ω2．2022·宁夏理综，23青岛奥运会帆船赛场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50mA时，电磁铁吸合铁片，弹簧片和触点分离，3、4断开；电流小于50mA时，3、4接通．励磁线圈中允许通过的最大电流为100mA1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40W，额定电压36V，符号保护电阻R2，符号电磁开关，符号蓄电池E，电压36V，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200Ω，励磁线圈允许加的最大电压为________V，保护电阻R2的阻值范围为________Ω②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．答：________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________③任意举出一个其它的电磁铁应用的例子．答：________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ 答案：1电路原理如图所示2①20160～520②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。
高考物理总复习 103传感器及其应用同步练习 新人教版
10-3传感器及其应用一、选择题1．关于传感器的下列说法正确的是( )A．所有传感器的材料都是由半导体材料做成的B．金属材料也可以制成传感器C．传感器主要是通过感知电压的变化来传递信号的D．以上说法都不正确[答案] B[解析]半导体材料可以制成传感器，其他材料也可以制成传感器，如金属氧化物氧化锰就可以制成温度计，所以A错，B正确，传感器不但能感知电压的变化，还能感受力、温度、光、声、化学成分等非电学量，所以C错。
2．在一些星级宾馆的洗手间经常装有自动干手机，洗手后将湿手靠近，机内的传感器就开通电热器加热，有热空气从机内喷出，将湿手烘干，手靠近干手机能使传感器工作，是因为( )A．改变湿度B．改变温度C．改变磁场D．改变电容[答案] D[解析]根据自动干手机工作的特征，手靠近电热器工作，手撤离电热器停止工作，人是一种导体，可以与其他导体构成电容。
手靠近时相当于连接一个电容，可以确定干手机内设有电容式传感器，由于手的靠近改变了电容，用湿度和温度来驱动电热器工作，理论上可行，但是假如干手机是由于湿度、温度的变化而工作就成了室内烘干机。
3．在街旁的路灯，江海里的航标都要求在夜晚亮，白天熄，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，这是利用半导体的( ) A．压敏性B．光敏性C．热敏性D．三种特性都利用[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，控制了电路的通断。
4．(2012·成都一模)陶瓷气敏传感器可以用于分析气体中酒精蒸气的含量，常用于检查酒后驾驶人员，如果司机饮酒，血液中的酒精成分会扩散到呼出的气体中，呼出的气体喷吹传感器，传感器的电阻将随着酒精蒸气浓度发生相应变化，从而可以检测血液中的酒精含量，某种陶瓷气敏传感器的电导(电阻的倒数)与气体中酒精蒸气浓度c的关系如图甲所示。
小明同学针对图乙所示的检测电路(电流表内阻不计)提出了以下看法，其中正确的有( )A．此陶瓷气敏传感器的电阻与气体中酒精蒸气的浓度成正比B．气体中酒精蒸气的浓度越大，则电流表指针偏转的角度越大C．气体中酒精蒸气的浓度越大，则电池的路端电压越小，电阻R0两端电压也越小D．电池用的时间长了，电动势减小、内阻增大，导致测得的酒精浓度偏低[答案]BD[解析]由图甲知传感器的电阻R＝1kc(k为常数)，即R与气体中酒精蒸气的浓度成反比，浓度越大电阻越小，电流越大，A错，B对；当气体中酒精蒸气的浓度增大时，传感器电阻减小，由闭合回路欧姆定律知电路中电流增大，电源内电压增大，路端电压减小，R0两端电压增大，C错；电池用久了，电动势减小，内阻增大，在同样情况下，回路中电流变小，进而测得的酒精浓度偏低，D对。
2022届高三物理一轮配套练习10.3实验传感器的简单使用新人教版选修3-2
第三节实验：传感器的简单适用随堂操练稳固12022 江苏高考 ,6 美国科学家Wiard与GeorgeE Snith因电荷耦合器件CCD是将光学量转变为电学量的传感器以下器件可作为传感器的有A 发光二极管C 霍尔元件B 热敏电阻D 干电池【分析】发光二极管是将电转变为光, 干电池是把其余能转变为电能, 不可以作为传感器【答案】 BC2 目前传感器被宽泛应用于各样电器、电子产品之中,下述对于常用的几种家用电子器件所采纳传感器说法中 , 正确的是A 电视机对无线遥控信号的接收主假如采纳了光电传感器B电子体温计中主假如采纳了温度传感器C电脑所用的光电鼠标主假如采纳声波传感器D电子秤中主假如采纳了力电传感器【分析】电视机对无线遥控信号的接收主要接收红外线光, 红外线属于电磁波也属于光,A 对 ;电脑所用的光电鼠标主假如采纳光电传感器, 温度传感器 , 电子体温计是利用温度传感器输出电信号 , 再将电流信号变换成液晶数字显示温度, 相同能保持被测温度的最高值,B 对电子秤中主假如采纳了应变片, 属于力电传感器【答案】 ABD3对于电子秤中应变式力电传感器的说法正确的选项是A应变片是由导体资料制成B当应变片的表面拉伸时 , 其电阻变大 ; 反之 , 变小C传感器输出的是应变片上的电压D外力越大 , 输出的电压差值也越大【分析】应变片是半导体资料制成; 应变片的表面拉伸时, 其电阻变大 , 其两头电压变大; 传感器输出的是上、下应变片两头的电压之差【答案】 BD4 有定值电阻、热敏电阻、光敏电阻三只元件, 这三只元件分别接入如下图电路中的A、 B 两点后 , 用黑纸包住元件或许把元件置入热水中, 察看欧姆表的示数, 以下说法中正确的选项是A 置入热水中与不置入热水中对比 , 欧姆表示数变化较大 , 这只元件必定是热敏电阻B 置入热水中与不置入热水中对比 , 欧姆表示数不变化 , 这只元件必定是定值电阻C 用黑纸包住元件与不用黑纸包住元件对比, 欧姆表示数变化较大, 这只元件必定是光敏电阻D 用黑纸包住元件与不用黑纸包住元件对比, 欧姆表示数相同, 这只元件必定是定值电阻【分析】热敏电阻的阻值随温度变化而变化, 定值电阻和光敏电阻不随温度变化, 故 B 项也可能是光敏电阻,B项错;光敏电阻的阻值随光照变化而变化, 定值电阻和热敏电阻不随之变化, 故 D 项也可能是热敏电阻 ,D 错【答案】 AC52022 湖南师大附中质检用遥控器调动电视机频道的过程, 实质上就是传感器把光信号转变为电信号的过程以下属于这种传感器的是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【分析】红外报警装置正是把光信号转变为电信号的器件【答案】 A6 如图是电熨斗的构造图, 以下说法正确的选项是A双金属片上层金属的膨胀系数小于基层金属B常温下 , 上下触点接触 ; 温度过高时 , 双金属片发生曲折使上下触点分别C需要较高温度熨烫时 , 要调理调温旋钮 , 使起落螺丝下移并推进弹性铜片下移D双金属片温度传感器的作用是控制电路的通断【分析】双金属片上层金属的膨胀系数大于基层金属, 能够使之向下曲折, 断开电路【答案】BCD7 ☆选做题 2022 天津质检角速度计可丈量飞机、航天器等的转动角速度, ′转动时, 元件 A 发生位移并输出电压信号, 成为飞机、 , 弹簧的劲度系数为K、自然长度为L, 电源的电动势为E、内阻不计 , 滑动变阻器总长度为, 点 , 当系统以角速度转动时,请导出输出电压U 和的函数式要求 : 写出每步原因及主要方程【分析】设稳固状态时,弹簧的伸长为,物块A在弹力K的作用下,做匀速圆周运动Kx m 2 ( L x)因电阻散布平均, 因此阻值与长度成正比RBP xR l依据欧姆定律U E R R BP 由以上三式解得U mLE 2l (K m 2 )2【答案】U mLE2l ( K m)。
2021年高考物理一轮复习 10-3传感器及其应用同步检测试题
2021年高考物理一轮复习 10-3传感器及其应用同步检测试题1．传感器是一种采集信息的重要器件．如图36－1是由电容器作为传感器来测定压力变化的电路，图36－1当待测压力作用于膜片电极上时，下列说法中正确的是( )①若F向下压膜片电极，电路中有从a到b的电流；②若F向下压膜片电极，电路中有从b到a的电流；③若F向下压膜片电极，电路中不会有电流产生；④若电流表有示数，说明压力F发生变化；⑤若电流表有示数，说明压力F不会发生变化．A．②④B．①④C．③⑤D．①⑤答案：A2．如图36－2所示的实验电路中，电源两端的电压恒定，L为小灯泡，R为光敏电阻，D为发光二极管(电流越大，发出的光越强)，且R与D相距很近，下列说法正确的是( )图36－2A．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．无论怎样移动触头P，L消耗的功率都不变解析：触头P左移，使其电阻减小，流过二极管的电流增大，从而发光增强，使光敏电阻R减小，最终达到增大流过灯泡的电流的效果．答案：A3．(多选题)图36－3所示是霍尔元件的工作原理示意图，如果用d表示薄片的厚度，k为霍尔系数，对于一个霍尔元件d，k为定值，如果保持电流I恒定，则可以验证U H随B的变化情况．以下说法中正确的是( )图36－3A．将永磁体的一个磁极逐渐靠近霍尔元件的工作面时，U H将变大B．在测定地球两极的磁场强弱时，霍尔元件的工作面应保持水平C．在测定地球赤道上的磁场强弱时，霍尔元件的工作面应保持水平D．改变磁感线与霍尔元件工作面的夹角，U H将发生变化答案：ABD4．(多选题)某一电学黑箱内可能有电容器、电感线圈、定值电阻等元件，在接线柱间以如图36－4甲所示的“Z”字形连接(两接线柱间只有一个元件)．为了确定各元件种类，小华同学用电流传感器(相当于电流表)与一直流电源、滑动变阻器、开关串联后，分别将AB、BC、CD接入如图36－4乙所示的电路，闭合开关，计算机显示的电流随时间变化的图象分别如图36－5甲、乙、丙所示，则下列判断中正确的是( )图36－4图36－5A．AB间是电容器 B．BC间是电感线圈C．CD间是电容器 D．CD间是定值电阻解析：直流电路中接入电容器，电路中会产生充电电流，充电完毕后，电流消失；接入定值电阻，瞬间产生稳定电流；接入电感线圈，由于对变化的电流有阻碍作用，不能瞬间达到稳定电流．答案：ABD5．温度传感器广泛应用于室内空调、电冰箱等家用电器中，它是利用热敏电阻的阻值随温度变化的特性来工作的．如图36－6甲所示，电源的电动势E＝9.0 V，内阻不计；G为灵敏电流表，内阻R g保持不变；R为热敏电阻，其电阻值与温度的变化关系如图36－6乙所示．闭合开关S，当R 的温度等于20 ℃时，电流表示数I1＝2 mA；当电流表示数I2＝3.6 mA时，热敏电阻的温度是( )图36－6A ．60 ℃ B．80 ℃ C．100 ℃ D．120 ℃ 解析：温度为20 ℃时，由R －t 关系图可以看出此时热敏电阻的阻值为4 kΩ，由I ＝ER ＋R g 可知R g ＝E －IR I ＝9.0－2×10－3×4 0002×10－3 Ω＝500 Ω，当电流为3.6 mA 时，由I ＝E R ＋R g 得R ＝E －IR g I＝9.0－3.6×10－3×5003.6×10－3 Ω＝2 kΩ，然后由R t 关系图可以看出此时对应的温度为120 ℃. 答案：DB 组 能力提升6．当光照射到光敏电阻上时， 光敏电阻的阻值__________(填“变大”“不变”或“变小”)．半导体热敏电阻是利用半导体材料的电阻率随__________变化而改变的特性制成的．解析：本题考查传感器中两个常用元件光敏电阻和热敏电阻的性质．光敏电阻的感光元件，它的阻值随光照强度的增强而减小，它可把光学量变为电阻这一电学量，常用以制造光控开关，热敏电阻对温度反应敏感．答案：变小 温度7．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，热敏电阻随温度变化的图线如图36－7甲所示，图36－7乙所示是由热敏电阻R t 作为传感器制作的简单自动报警器线路图．图36－7(1)为了使温度过高时报警器铃响，c 应接在__________处(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向__________移动(填“左”或“右”)．(3)如果在调试报警器达最低报警温度时，无论如何调节滑动变阻器滑片P都不能使报警器工作，且电路连接完好，各电路元件都能处于工作状态，则造成工作电路不能工作的原因可能是____________________________．解析：从所给的图线可知，热敏电阻随温度的升高而减小，从而使电路中的电流变大，要求温度过高时报警器铃响，则c应接在a处时电路才会接通；滑动变阻器滑片P向左移动时，会使启动报警的温度提高；当电路连接完好且各元件都处于工作状态而电路又不能工作，说明电路中电流过小，磁铁的磁性太弱，以致不能控制右侧的电路接通，原因有多种情况，可能是电源端电压过小，或线圈的匝数过少，或弹簧的劲度系数过大等．答案：(1)a(2)左(3)题图乙中左边电源端电压太小，或者线圈的匝数太少，或者弹簧的劲度系数太大等．8．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36－8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，超过某一温度时，又可以自动断电，画出电路图并说明工作过程．图36－8解析：电路图如图36－9所示．图36－9工作过程：闭合S，当温度低于设计值时热敏电阻阻值增大，通过电磁继电器的电流不能使它工作，K接通电炉丝加热；当温度达到设计值时，热敏电阻减小到某值，通过电磁继电器的电流达到工作电流，K断开，电炉丝断电，停止供热；当温度低于设计值，又重复前述过程．答案：见解析9．把蜂鸣器、光敏电阻、干簧管继电器开关、电源按如图36－10甲所示电路连接，制成光电报警装置．当报警器有光照射时，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：光敏电阻受光照后，阻值会变小．②干簧管继电器开关：由干簧管和绕在干簧管外的线圈组成，如图36－10乙所示．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回复到分离状态．试说明光电报警器的工作原理．图36－10答案：当报警器有光照射时，光敏电阻阻值减小，电路中电流增大，线圈产生的磁场使密封在干簧管内的两个铁质簧片磁化，两个簧片由原来的分离状态变成闭合状态，蜂鸣器电路接通，蜂鸣器发声．反之，当没有光照射或光照很弱时，光敏电阻阻值很大，电路中的电流很小，干簧管内的两个铁质簧片处于分离状态，连接蜂鸣器的电路断开，蜂鸣器不发声．10．在开展研究性学习的过程中，某同学设计了一个利用线圈测量转轮转速的装置，如图36－11所示，在轮子的边缘贴上小磁体，将小线圈靠近轮边放置，接上数据采集器和电脑(即DIS实验器材)．如果小线圈的面积为S，圈数为N匝，小磁体附近的磁感应强度最大值为B，回路的总电阻为R，实验发现，轮子转过θ角，小线圈的磁感应强度由最大值变为零．因此，他说“只要测得此时感应电流的平均值I，就可以测出转轮转速的大小．”请你运用所学的知识，通过计算对该同学的结论作出评价．图36－11解析：设转轮的角速度、转速分别为ω、n ，轮子转过θ角所需时间为Δt ，通过线圈的磁通量的变化量为ΔΦ，线圈中产生的感应电动势的平均值为E .根据法拉第电磁感应定律有E ＝N ΔΦΔt ＝N BS Δt， 由闭合电路欧姆定律得，感应电流的平均值 I ＝E R ，又Δt ＝θω，n ＝ω2π， 联立以上各式，得n ＝IRθ2πNBS， 由此可见，该同学的结论是正确的．答案：结论正确C 组 难点突破11．(多选题)一般的电熨斗用合金丝作发热元件，合金丝电阻随温度t 变化的关系图36－12如图36－12中实线①所示，由于环境温度以及熨烫的衣物厚度、干湿不同，熨斗的散热功率不同，因而熨斗的温度可能会在较大范围内波动，易损坏衣物．有一种用主要成分为BaTiO 3、被称为“PTC”的特殊材料作发热元件的电熨斗．PTC 材料的电阻随温度变化的关系如图36－12中实线②所示．根据图线分析可知( )A ．原处于冷态的PTC 电熨斗比普通电熨斗升温快B ．PTC 电熨斗能自动控制温度，温度稳定在T 0～T 6之间C ．PTC 电熨斗能自动控制温度，温度稳定在T 6～T 7之间D ．PTC 电熨斗不能自动控制温度解析：冷态时PTC 材料电阻小，由P ＝U 2R知其发热功率大、升温快，A 对；由题图可知，温度较低时，PTC 材料电阻小，热功率大，生热大于散热，温度升高，电阻迅速增大，发热功率会减小，当发热功率小于散热功率时，电阻温度降低，电阻减小，发热功率会增大，故发热功率等于散热功率时，温度会稳定在题图中T 6～T 7之间，实现自动控制温度，所以C 对，B 、D 错．答案：AC名师心得 拱手相赠教学积累 资源共享交变电流的综合应用1．图象描述(1)求解角速度ω和频率f 的步骤：(2)图象中的对应关系：①峰值：i t 、e t 、u t 图象峰值对应线圈平面平行磁感线位置，磁通量为零，磁通量变化率最大．②零值：i t 、e t 、u t 图象与横轴交点处，对应线圈位于中性面位置，磁通量最大，磁通量变化率为零．③变化规律：i t 、e t 、u t 、ΔΦΔtt 图象的变化规律相同，当此类图象按正弦规律变化时，Φt 图象按余弦规律变化．2．交变电流的“四值\”及应用(1)“四值\”指的是：交变电流的最大值、瞬时值、有效值和平均值．(2)“四值\”的应用：①求解电容器的击穿电压等物理量用最大值．②研究某一时刻通有交流电的导体受到的安培力时应采用瞬时值．瞬时值可由瞬时值表达式计算得出．③求电功、电功率(平均功率除外)以及确定保险丝的熔断电流等物理量时，要用有效值计算．正弦交流电的有效值与最大值间存在I ＝I m 2的关系，其他交变电流只能根据交流电有效值的定义依据电流的热效应来计算． ④求一段时间内通过电路截面的电荷量用平均值．【例1】 (多选题)某交流发电机给灯泡供电，产生正弦式交变电流的图象如图10－1所示，下列说法中正确的是( )图10－1A ．交变电流的频率为0.02 HzB ．交变电流的瞬时表达式为i ＝5cos 50πt (A)C ．在t ＝0.01 s 时，穿过交流发电机线圈的磁通量为零D ．若发电机线圈电阻为0.4 Ω，则其产生的热功率为5 W解析：由题图可知交流电的周期T ＝0.02 s ，所以频率f ＝1/T ＝50 Hz ，A 错误；角速度ω＝2πf ＝100π rad/s，最大值I m ＝5 A ，瞬时表达式应为i ＝5cos 100πt (A)，B 错误；t ＝0.01 s 时，感应电流最大，磁通量为零，C 正确；由P ＝I 2R ＝I 2m 2R 知，D 正确． 答案：CD3．分析变压器问题的必备法宝(1)三个等式：①功率：P 入＝P 出②电压：U 1n 1＝U 2n 2＝…③电流：n 1I 1＝n 2I 2＋n 3I 3＋…(2)四个决定：①原线圈电压U 1由提供原线圈电压的电源决定．②副线圈电压U 2由原线圈电压及匝数比决定，与副线圈所接负载无关．③副线圈电流I 2由副线圈电压和副线圈所接负载决定．④原线圈电流I 1由副线圈中的电流决定．【例2】 (多选题)如图10－2所示，三只灯泡均正常发光，现将滑动变阻器R 的滑片向下移动，已知原线圈上的电压及原、副线圈的匝数均不变，则下列说法中正确的是( )图10－2A．灯L3变暗B．灯L1和L2均变暗C．变压器原线圈的输入功率变大D．副线圈n2中的电流变大解析：由于原线圈上的电压及原、副线圈的匝数均不变，由电压与匝数成正比可知，两个副线圈上的电压均不变．当滑动变阻器R的滑片向下移动时，副线圈n3中的电流增大，电阻R1的电压增大，由闭合电路欧姆定律可得，灯L3两端的电压减小，故灯L3变暗，而副线圈n2的电压及回路中的电阻和电流不发生变化，故灯L1和L2的亮度不变，A正确，B、D错误；由于副线圈中的电流增大，则原线圈中的电流也随之增大，故原线圈的输入功率变大，C正确．答案：AC b25590 63F6 揶28184 6E18 渘34882 8842 衂38007 9477 鑷24335 5F0F 式33542 8306 茆P30139 75BB 疻}38900 97F4 韴 Z27376 6AF0 櫰23357 5B3D 嬽。
步步高高考物理一轮复习(新课标)同步测试：10-3实验十一 传感器的简单应用
第3讲实验十一传感器的简单应用1．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．干电池解析发光二极管有单向导电性，A错；热敏电阻和霍尔元件都可作为传感器，B、C对；干电池是电源，D错．答案BC2.如图1所示的电路中，当半导体材料做成的热敏电阻浸泡到热水中时，电流表示数增大，则说明()．图1A．热敏电阻在温度越高时，电阻越大B．热敏电阻在温度越高时，电阻越小C．半导体材料温度升高时，导电性能变差D．半导体材料温度升高时，导电性能变好答案BD2．2007年度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．在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、阻碍交流的作用解析电阻在电路中对直流电和交流电都有阻碍作用，将电能转换为热能，故D项错．答案 D4．如图2所示，电容式触摸屏的构造主要是在玻璃屏幕上镀一层透明的薄膜导体层，再在导体层外加上一块保护玻璃，电容式触摸屏在触摸屏四边均镀上狭长的电极，在导体层内形成一个低电压交流电场．在触摸屏幕时，由于人体是导体，手指与内部导体层间会形成一个特殊电容(耦合电容)，四边电极发出的电流会流向触点，而电流强弱与手指到电极的距离成正比，位于触摸屏后的控制器便会计算电流的比例及强弱，准确算出触摸点的位置．由以上信息可知()．图2A．电容式触摸屏的两极板分别是导体层和手指B．当用手触摸屏幕时，手指与屏的接触面积越大，电容越大C．当用手触摸屏幕时，手指与屏的接触面积越大，电容越小D．如果用带了手套的手触摸屏幕，照样能引起触摸屏动作解析电容触摸屏在原理上把人体当做一个电容器元件的一个极板，把导体层当做另一个极板，故A正确；手指与屏的接触面积越大，即两个极板的正对面积越大，故电容越大，B正确，C错误；如果带了手套或手持不导电的物体触摸时没有反应，这是因为手与导体层距离较大，不能引起导体层电场的变化，D错误．答案AB5. 如图3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________(填字母代号)．图3A ．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解析 电阻丝的电阻率随温度的升高而增大，电阻也增大，根据闭合电路欧姆定律I ＝ER ＋r 可知，电流减小，小灯泡的实际功率减小，所以变暗．答案 变暗 C6．热敏电阻是传感电路中常用的电子元件，现用伏安法研究电阻在不同温度下的伏安特性曲线，要求特性曲线尽可能完整．已知常温下待测热敏电阻的阻值约4～5 Ω.将热敏电阻和温度计插入带塞的保温杯中，杯内有一定量的冷水，其他备用的仪表和器具有：盛有热水的热水瓶(图中未画出)、电源(3 V 、内阻可忽略)、直流电流表(内阻约1 Ω)、直流电压表(内阻约5 kΩ)、滑动变阻器(0～20 Ω)、开关、导线若干．图4(1)在图4(a)中画出实验电路图．(2)根据电路图，在图4(b)所示的实物图上连线．(3)简要写出完成接线后的主要实验步骤．解析图甲常温下待测热敏电阻的阻值(约4～5 Ω)较小，应该选用安培表外接法．热敏电阻的阻值随温度的升高而减小，热敏电阻两端的电压由零逐渐增大，滑动变阻器选用分压式．(1)实验电路如图甲所示．(2)根据电路图，连接实物图如图乙所示．图乙(3)完成接线后的主要实验步骤：①往保温杯里加一些热水，待温度稳定时读出温度计值；②调节滑动变阻器，快速测出几组电压表和电流表的值；③重复①和②，测量不同温度下的数据；④绘出各测量温度下的热敏电阻的伏安特性曲线．答案见解析。
高中物理 课时训练13传感器的应用 新人教版选修32
1.“嫦娥”一号卫星上装有8种24件探测仪器,其中可能有( )。
A.味觉传感器B.气体传感器C.听觉传感器D.视觉传感器答案:D解析:“嫦娥”一号月球卫星是为探测月球而发射的在轨卫星,而月球上无气体,所以不需要气体传感器和听觉传感器,当然也用不到味觉传感器,真正需要的是为月球“画像”的视觉传感器——立体相机。
2.关于测温仪,下列说法中正确的是( )。
A.测温用的金属热电阻的阻值不能随温度的变化而变化B.在“非典”期间,机场车站用的测温仪能非常迅速测体温C.热敏电阻的特点是随温度的升高而电阻变小D.以上说法都不对答案:BC解析:金属热电阻随温度的升高而阻值增大,而热敏电阻随温度升高而减小,测温仪利用了红外线敏感元件。
故B、C正确。
3.下列说法正确的是( )。
A.电熨斗能自动控制温度主要利用了双金属片,两片金属的膨胀系数相同B.常温下,上下触点是接触的;温度过高时,双金属片发生弯曲,使上下触点分离C.需要较高温度熨烫时,要调节温度旋钮,使升降螺丝下移并推动弹性铜片下移D.电熨斗中的双金属片是一种半导体材料答案:BC解析:电熨斗中装有双金属片传感器,且上层金属的热膨胀系数大于下层,故A错;常温下,上下触点是接触的;温度过高时,双金属片发生弯曲使上下触点分离;需要较高温度熨烫时,要调节温度旋钮,使升降螺丝下移并推动弹性铜片下移,故B、C正确。
4.电容式话筒的保真度比动圈式话筒好,其工作原理如图所示,Q是绝缘支架,薄金属膜片M和固定电极N形成一个电容器,被直流电源充电,当声波使膜片M振动时,电容发生变化,电路中形成变化的电流。
当膜片M向右运动的过程中有( )。
A.电容变大B.电容变小C.导线AB中有向左的电流D.导线AB中有向右的电流答案:AC解析:当声波使膜片M向右运动时,电容器极板间距减小,电容变大,电荷量Q=UC变大,电源要继续给电容器充电,所以导线AB中有向左的电流,故选项A、C正确。
5.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。
物理人教版选修32 6.2传感器的应用同步练习教师用卷
物理人教版选修32 6.2传感器的应用同步练习教师用卷1.2.器的电流I、报警器两端的电压U的变化情况是()A. I变大，U变小B. I变小，U变大C. I变小，U变小 D. I变大，U变大【答案】D【解析】解：当传感器R3所在处出现火情时，R3的电阻增大，外电路总电阻增大，根据闭合电路欧姆定律得知，干路电流I减小，路端电压U=E−Ir变大，即报警器两端的电压U变大。
传感器R3与电阻R2并联部分的电压U并= E−I(r+R1)，I减小，U并变大，电流表的读数变大。
故选：D。
当传感器R3所在处出现火情时，R3的电阻增大，外电路总电阻增大，根据欧姆定律分析干路电流与路端电压的变化.报警器两端的电压U等于路端电压.根据干路电流的变化，分析并联电路电压的变化.当并联电路的电压增大时，电流表的读数也增大．本题是实际问题，实质上是电路的动态变化分析问题，按“局部到整体，再到局部”的思路分析，并不难．3.电子秤使用的是()A. 超声波传感器B. 温度传感器C. 力传感器 D. 光传感器【答案】C【解析】解：根据电子秤的工作原理，可知当电子秤受到压力的作用时，会显示相应的大小，故使用的是压力传感器，故ABD错误，C 正确；故选：C。
电子称的工作原理是受到力的作用，并显示其大小，应用了压力传感器，从而即可求解。
考查了电子秤的工作原理，使用了压力传感器，了解不同传感器的原理。
4.发生地震时，救援队员用多种生命探测仪搜寻废墟下幸存者发出的具有生命迹象的信息.有一种生命探测仪与自动门、家电遥控系统应用的是同一种类型的传感器.这种传感器是()A. 湿度传感器B. 气体传感器C. 红外传感器 D. 压力传感器【答案】C【解析】解：一切物体均发出红外线，生命探测仪可利用红外线来探测，自动安全门和电视机遥控器使用的是同一类型传感器，红外线是一种不可见的光线，红外报警装置就是利用它将光信号转换为电信号的；故C正确，ABD错误．故选：C．传感器作为一种将其它形式的信号与电信号之间的转换装置，在我们的日常生活中得到了广泛应用，不同传感器所转换的信号对象不同，我们应就它的具体原理进行分析．对于传感器我们应该了解它是一种将其它信号转换为电信号，从而实现对电路控制的装置，它的应用也比较广泛，在不同的应用中，它转换的信号不同，我们应具体问题具体分析．5.传感器在日常生活中的应用越来越广泛，温度传感器(实质是自动开关)是其中的一种，某一食品消毒柜就是利用温度传感器来自动控制电路的。
2021年高考物理总复习 10-3传感器训练试题 新人教版
2021年高考物理总复习 10-3传感器训练试题新人教版1．(多选)(2011·江苏)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xx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．干电池答案BC2．(多选)如图所示，R1、R2为定值电阻，L为小灯泡，R3为光敏电阻，当照射光强度增大时( )A．电压表的示数增大B．R2中电流减小C．小灯泡的功率增大D．电路的路端电压增大解析当照射光强度增大时，R3阻值减小，外电路总电阻随R3的减小而减小，R1两端电压因干路电流增大而增大，电压表的示数增大，同时内电压增大，故电路路端电压减小，A 项正确，D项错误；由路端电压减小，R1两端电压增大知，R2两端电压必减小，则R2中电流减小，故B项正确；结合干路电流增大知流过小灯泡的电流必增大，则小灯泡的功率增大，故C项正确．答案ABC3．(单选)如图(a)所示，光敏电阻R2上加上如图(b)所示的光照，那么R2两端的电压变化是下列图中的( )解析光敏电阻阻值随光照的增强而减小，根据题图乙，知R2两端的电压随之同频率地先减小后增大，但不会是零，所以选B项．答案 B4．(单选)如图所示是一火警报警器的部分电路示意图，其中R3为用半导体热敏材料制成的传感器，值班室的显示器为电路中的电流表，a、b之间接报警器．当传感器R3所在处出现火情时，显示器的电流I、报警器两端的电压U的变化情况是( )A．I变大，U变大B．I变大，U变小C．I变小，U变小D．I变小，U变大解析当传感器R3所在处出现火情时，温度升高，R3阻值变小，电路的总电阻变小，电路的总电流变大．r两端的电压变大，所以路端电压(即报警器两端的电压U)变小；又R1两端的电压变大，R2与R3的并联电压变小，所以流过R2的电流(即显示器的电流I)变小．答案 C5．(多选)为了保护电脑元件不受损害，在电脑内部有很多传感器，其中最重要的就是温度传感器，常用的温度传感器有两种，一种是用金属做的热电阻，另一种是用半导体做的热敏电阻．关于这两种温度传感器的特点说法正确的是( )A．金属做的热电阻随着温度的升高电阻变大B．金属做的热电阻随着温度的升高电阻变小C．用半导体做的热敏电阻随着温度的升高电阻变大D．用半导体做的热敏电阻随着温度的升高电阻变小解析金属的电阻率随着温度的升高而变大，半导体在温度升高时电阻会变小，故选A、D项．答案AD6．(单选)关于传感器工作的一般流程，下列说法中正确的是( )A．非电学量→敏感元件→转换电路→电学量→转换元件B．电学量→敏感元件→转换电路→转换元件→非电学量C．非电学量→敏感元件→转换元件→转换电路→电学量D．非电学量→转换电路→敏感元件→转换元件→电学量解析传感器工作的一般流程为：非电学量被敏感元件感知，然后通过转换元件转换成电信号，再通过转换电路将此信号转换成易于传输或测量的电学量，因此选项A、B、D错误，选项C正确．答案 C7．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．光控开关可采用光敏电阻来控制，光敏电阻是阻值随着光的照度而发生变化的元件(照度可以反映光的强弱，光越强照度越大，照度单位为lx)．某光敏电阻R P在不同照度下的阻值如下表：照度/lx0.20.40.60.8 1.0 1.2电阻/kΩ754028232018(1)值随照度变化的特点．(2)如图乙所示，当1、2两端所加电压上升至2 V时，控制开关自动启动照明系统．请利用下列器材设计一个简单电路，给1、2两端提供电压，要求当天色渐暗照度降低至1.0 lx 时启动照明系统，在虚线框内完成电路原理图．(不考虑控制开关对所设计电路的影响) 提供的器材如下：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 kΩ，R2＝20 kΩ，R3＝40 kΩ(限选其中之一并在图中标出)；开关S及导线若干．解析(2)电源电动势为3 V，当光敏电阻为20 kΩ时，分得电压U＝2 V，而U＝R pR p＋R1·E，则R1＝10 kΩ.答案(1)光敏电阻的阻值随光照变化的曲线如图所示．光敏电阻的阻值随光照度的增大非线性减小．(2)8.如图所示装置可以用来测量硬弹簧(即劲度系数较大的弹簧)的劲度系数k.电源的电动势为E，内阻可忽略不计；滑动变阻器全长为L，重力加速度为g.○V 为理想电压表．当木板上没有放重物时，滑动变阻器的触头位于图中a点，此时电压表示数为零．在木板上放置质量为m的重物，滑动变阻器的触头随木板一起下移．由电压表的示数U及其他给定条件，可计算出弹簧的劲度系数k.(1)写出m、U与k之间所满足的关系式．(2)已知E＝1.50 V，L＝12.0 cm，g＝9.80 m/s2.测量结果如下表：m(kg) 1.00 1.50 3.00 4.50 6.007.50U(V)0.1080.1540.2900.4460.6080.740②m－U直线的斜率为________ kg/V；③弹簧的劲度系数k＝________ N/m(结果均保留三位有效数字)．解析 (1)设放置质量m 的物体时弹簧压缩量为x ，则有mg ＝kx ，又U ＝x LE 解得m ＝Lk EgU .(2)①用描点法作图，作出的图象如图所示．②选取(0,0)、(0.90,9)两点，则斜率为 Δm ΔU ＝9－00.90－0kg/V ＝10.0 kg/V. ③因m ＝Lk Eg U ，故Lk Eg ＝ΔmΔU ，k ＝Δm ΔU ·Eg L ＝10.0×1.50×9.800.120N/m ＝1.23×103 N/m. 答案 (1)m ＝LkEgU (2)①见解析图 ②10.0 ③1.23×1039.青岛奥运会帆船赛场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R 1，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．答：________________________________________________________________________.③任意举出一个其他的电磁铁应用的例子．答：________________________________________________________________________.解析(1)见答案图．(2)①U磁m＝I m R磁＝100×10－3×200 V＝20 V.由题知，欲使电路起到自动控制作用，励磁线圈中电流I应满足50 mA<I≤100 mA，则由闭合电路欧姆定律，有E＝(R2＋R磁)I，即36＝(R2＋200)I0．05 A≤I≤0.1 A，则R2的取值范围为160－520 Ω.②把触点从弹簧片右侧移到弹簧片左侧，可保证当电磁铁吸合铁片时，3、4间接通；不吸合时，3、4间断开．③如电磁起重机、电磁打点计时器、电铃等．答案(1)电路原理如图所示．(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10．某实验小组探究一种热敏电阻的温度特性．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，请你在图甲的实物图上连线．(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重复第②步操作若干次，测得多组数据．(3)实验小组算得该热敏电阻在不同温度下的阻值，并据此绘得图乙的R t 关系图线，请根据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)．解析 (1)连图十分容易，但要注意电源的正负极．将电源、热敏电阻、开关串联起来，电压表与热敏电阻并联．开关要接在干路上．(2)略．(3)改变温度后，热敏电阻阻值改变，电压表示数改变．从题中图线知R 与t 成线性关系，且纵截距当t ＝0 ℃时R ＝100 Ω，斜率为ΔRΔt＝0.395 Ω/℃，所以R ＝100＋0.395t (Ω)．答案 (1)实物连线图如图(2)②记录电压表电压值记录温度计数值(3)100 0.39538257 9571 镱33707 83AB 莫33261 81ED 臭23691 5C8B 岋(4 34600 8728 蜨sf30751 781F 砟39958 9C16 鰖32368 7E70 繰235047 88E7 裧。
2020高考物理专题13传感器备考强化训练34传感器与其应用新人教版
【2019最新】精选高考物理专题13传感器备考强化训练34传感器与其应用新人教版本套强化训练搜集近年来各地高中物理高考真题、模拟题及其它极有备考价值的习题等筛选而成。
其目的在于了解常见传感器有温度传感器（电熨斗、电饭锅、测温仪）、光传感器（光电鼠标、火灾报警器）、斯密特触发器等等传感器的工作原理，掌握常见传感器元件的基本物理特性，能利用传感器的概念和规律解决有关物理问题。
全卷24题，总计120分，选做题11道备用。
一、破解依据此类习题通常以选择题的形式，有时也结合电路或其他物理知识来考查，重点考查传感器在电路中的作用，或者以传感器为背景命题，考查其他知识如力学、电学、电路、电磁感应等，题型比较较灵活。
对于传感器元件的特性如金属热电阻的阻值随温度的升高而增大,一般半导体热敏电阻的阻值则随温度的升高而减小，光敏、热敏电阻的阻值随光强、温度等增强而减小等等。
二、精选习题㈠单选题（每小题3分，共18分）1. 如图-1所示是一个路灯自动控制门电路。
天黑了，路灯自动接通；天亮了，路灯自动熄灭．RG是光敏电阻（有光照射时，阻值会显著减小），R是分压电阻，J 是路灯总开关控制继电器（路灯电路未画），虚线框内应安装的门路是( ) A．非门电路B．与门电路C．或门电路D．前面三种电路都可以2．压敏电阻的阻值随所受的压力的增大而减小，有位同学利用压敏电阻设计了判断小车运动状态的装置，其工作原理如图-2所示，将压敏电阻和一块挡板固定在绝缘小车上，中间放置一个绝缘重球。
小车向右做直线运动过程中，电流表示数如图-2（b）所示，下列判断正确的是( )A．从t1到t2时间内，小车做匀速直线运动；B．从t1到t2时间内，小车做匀加速直线运动；C．从t2到t3时间内，小车做匀速直线运动；D．从t2到t3时间内，小车做匀加速直线运动；3. 如图-3为电熨斗的结构示意图，下列对该电熨斗的工作原理叙述中正确的是( )A．需要设定较高的温度，应向上调节升降螺丝B．双金属片上层金属的热膨胀系数小于下层金属C．电熨斗是通过双金属片温度传感器来控制电路的通断D．在温度低于设定温度后触点分离不再升温，当温度高于设定温度时触点相连继续加温，使它总与设定的温度相差不多4．(13江苏)在输液时，药液有时会从针口流出体外，为了及时发现，设计了一种报警装置，电路如图-4所示。
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10-3传感器及其应用一、选择题1．关于传感器的下列说法正确的是( )A．所有传感器的材料都是由半导体材料做成的B．金属材料也可以制成传感器C．传感器主要是通过感知电压的变化来传递信号的D．以上说法都不正确[答案] B[解析]半导体材料可以制成传感器，其他材料也可以制成传感器，如金属氧化物氧化锰就可以制成温度计，所以A错，B正确，传感器不但能感知电压的变化，还能感受力、温度、光、声、化学成分等非电学量，所以C错．2．在一些星级宾馆的洗手间经常装有自动干手机，洗手后将湿手靠近，机内的传感器就开通电热器加热，有热空气从机内喷出，将湿手烘干，手靠近干手机能使传感器工作，是因为( )A．改变湿度B．改变温度C．改变磁场D．改变电容[答案] D[解析]根据自动干手机工作的特征，手靠近电热器工作，手撤离电热器停止工作，人是一种导体，可以与其他导体构成电容．手靠近时相当于连接一个电容，可以确定干手机内设有电容式传感器，由于手的靠近改变了电容，用湿度和温度来驱动电热器工作，理论上可行，但是假如干手机是由于湿度、温度的变化而工作就成了室内烘干机．3．(2011·江苏)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[答案]BC[解析]传感器是能把非电学量转化为电学量的元件的元件，故B、C正确．4．在街旁的路灯，江海里的航标都要求在夜晚亮，白天熄，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，这是利用半导体的( ) A．压敏性B．光敏性C．热敏性D．三种特性都利用[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，控制了电路的通断．5.如上图所示，R1为定值电阻，R2为负温度系数的热敏电阻(负温度系数热敏电阻是指阻值随温度的升高而减小的热敏电阻)，L为小灯泡，当温度降低时( )A．R1两端的电压增大B．电流表的示数增大C．小灯泡的亮度变强D．小灯泡的亮度变弱[答案] C[解析]温度降低时R2的阻值增大，干路电流减小，R1两端电压、电流表示数都减小，灯泡两端电压变大、亮度变强．只有C项正确．6．电容式传感器是用来将各种非电信号转变为电信号的装置．由于电容器的电容C取决于极板正对面积S、极板间距离d以及极板间的电介质这几个因素，当某一物理量发生变化时就能引起上述某个因素的变化，从而又可推出另一个物理量的值的变化，如下图所示是四种电容式传感器的示意图，关于这四个传感器的作用下列说法正确的是( )A．甲图的传感器可以用来测量角度B．乙图的传感器可以用来测量液面的高度C．丙图的传感器可以用来测量压力D．丁图的传感器可以用来测量速度[答案]ABC[解析]甲、乙、丙中的电容器的电容分别与θ、h、F有关，均能测量对应的物理量，而丁中的电容与s有关，丁只能测量位移s，故正确答案是ABC.7.为了儿童安全，布绒玩具必须检测其中是否存在金属断针，可以先将玩具放置强磁场中，若其中有断针，则断针被磁化，用磁报警装置可以检测到断针的存在，如上图所示是磁报警装置中的一部分电路示意图，其中R B是磁敏传感器，它的电阻随断针的出现而减小，a、b 接报警器，当传感器R B所在处出现断针时，电流表的电流I、ab两端的电压U将( ) A．I变大，U变大B．I变小，U变小C．I变大，U变小D．I变小，U变大[答案] C[解析]由题意知R B的电阻随断针的出现而减小，即外电路的电阻减小，由闭合电路欧姆定律有I总＝E/(R＋r)可知I总必增大，再由U外＝E－I总r可知，外电压U减小．而由U1＝I总R1可知，U1增大，U3必减小，由电流表的电流I＝I总－I3可知，电流表的电流必变大，故选项C正确．8．家用电热灭蚊器中电热部分的主要部件是PTC元件，PTC元件是由酞酸钡等半导体材料制成的电阻器，其电阻率与温度的关系如下图所示，由于这种特性，PTC元件具有发热、控温两重功能，对此以下说法中正确的是( )A．通电后其功率先增大后减小B．通电后其功率先减小后增大C ．当其产生的热量与散发的热量相等时，温度保持在t 1到t 2的某一值不变D ．当其产生的热量与散发的热量相等时，温度保持在t 1或t 2不变[答案] AC[解析] 根据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，通入电流以后，随着温度的升高，其电阻率先变小后增大，那么它的功率先变大，后变小，温度保持在t 1到t 2的某一值不变，这时候电路处于稳定状态，如果温度再升高，电阻率变大，导致电流变小，温度就会降下来；如果温度降低，电阻率减小，导致电流变大，温度就会升上去，所以本题正确答案为A 、C.二、非选择题9．(2011·桂林模拟)当光照射到光敏电阻上时，光敏电阻的阻值________(填“变大”、“不变”或“变小”)．半导体热敏电阻是利用半导体材料的电阻率随________变化而改变的特性制成的．[答案] 变小 温度[解析] 光敏电阻是感光元件，它的阻值随光照强度的增强而减小，它可把光学量变为电阻这一电学量，常用来制造光控开关，热敏电阻对温度反应敏感．10．(2011·临沂模拟)电流传感器可以像电流表一样测量电流，它与计算机相连，能在几秒内画出电流随时间变化的图象．如下图甲所示电路，电源电动势为直流8V, 电容器为几百微法的电解电容器，先使开关S 与1相连，电源向电容器充电，然后把开关S 掷向2，电容器通过电阻R 放电，计算机屏幕上显示出电流随时间变化的I －t 曲线，如下图乙所示．则：在图乙中画出了一竖立的狭长矩形(在乙图的左端)，它的面积的物理意义是：____________________.根据以上数据估算的电容是________(结果保留三位有效数字)．[答案] 通过电流传感器的电荷量 350～400μF[解析] 由q ＝It 可知，I －t 图象中的面积表示为通过电流传感器的电荷量．由数格法可知电容器放电前所带电荷量Q ＝37×0.2×10－3×0.4C＝2.96×10－3C ，则C ＝Q U＝370μF. 11.传感器是把非电学量(如速度、温度、压力等)的变化转换成电学量的变化的一种元件，在自动控制中有着相当广泛的应用．有一种测量人的体重的电子秤，其测量部分的原理图如上图中的虚线框所示，它主要由压力传感器R(电阻值会随所受压力大小发生变化的可变电阻)，显示体重大小的仪表A(实质是理想的电流表)组成．压力传感器表面能承受的最大压强为1×107Pa ，且已知压力传感器R 的电阻与所受压力的关系如下表所示．设踏板和压杆的质量可以忽略不计，接通电源后，压力传感器两端的电压恒为4.8V ，取g ＝10m/s 2.请回答：(2)如果某人站在该秤踏板上，电流表刻度盘的示数为20mA, 这个人的体重是________kg.[答案] (1)1.6×10－2(2)50[解析] 本题是传感器的应用问题，考查学生的实验与探究能力．(1)由图表知，踏板空载时，压力传感器电阻R ＝300Ω，此时A 中电流I ＝U R ＝4.8300A ＝1.6×10－2A. (2)当电流I ＝20mA ＝20×10－3A 时，压力传感器的电阻R ＝U I ＝ 4.820×10－3Ω＝240Ω，对应表格中，这个人的质量为50kg.12．用如下图所示的装置可以测量汽车在水平路面上做匀加速直线运动的加速度，该装置是在矩形箱子的前、后壁上各安装一个由力敏电阻组合成的压力传感器，用两根相同的轻弹簧夹着一质量为2.0kg 的滑块，滑块可无摩擦滑动，两弹簧的另一端分别压在传感器a 、b 上，其压力大小可直接从传感器的液晶显示屏上读出．现将装置沿运动方向固定在汽车上，传感器b 在前，传感器a 在后．汽车静止时，传感器a 、b 的示数均为10N.(g 取10m/s 2)(1)若传感器a 的示数为14N ，b 的示数为6.0N ，求此时汽车的加速度大小和方向．(2)当汽车以怎样的加速度运动时，传感器a 的示数为零．[答案] (1)4m/s 2 向右 (2)10m/s 2向左[解析] 传感器上所显示出力的大小，即弹簧对传感器的压力，据牛顿第三定律知，此即为弹簧上的弹力大小，亦即该弹簧对滑块的弹力大小．(1)如上图所示，依题意：左侧弹簧对滑块向右的推力F 1＝14N ，右侧弹簧对滑块的向左的推力F 2＝6.0N.滑块所受合力产生加速度a 1，根据牛顿第二定律有F 1－F 2＝ma 1，得a 1＝F 1－F 2m ＝14－6.02.0m/s 2＝4m/s 2.a 1与F 1同方向，即向前(向右)．(2)a 传感器的读数恰为零，即左侧弹簧的弹力F′1＝0，因两弹簧相同，左弹簧伸长多少，右弹簧就缩短多少，所以右弹簧的弹力变为F′2＝20N.滑块所受合力产生加速度，由牛顿第二定律得F 合＝F′2＝ma 2，得a 2＝F 2′m＝－10m/s 2.负号表示方向向后(向左)． 13．如下图所示为某种电子秤的原理示意图，AB 为一均匀的滑动变阻器，阻值为R ，长度为L ，两边分别有P 1、P 2两个滑动头，与P 1相连的金属细杆可在被固定的竖直光滑绝缘杆MN 上保持水平状态，金属细杆与托盘相连．金属细杆所受重力忽略不计，弹簧处于原长时P 1刚好指向A 端，若P 1、P 2间出现电压时，该电压经过放大通过信号转换后在显示屏上显示出质量的大小．已知弹簧的劲度系数为k ，托盘自身质量为m 0，电源的电动势为E ，电源的内阻忽略不计，信号放大器、信号转换器和显示器的分流作用忽略不计．求：(1)托盘上未放物体时在托盘的自身重力作用下P 1距A 端的距离x 1；(2)在托盘上放有质量为m 的物体时P 1距A 端的距离x 2；(3)在托盘上未放物体时通常先校准零点，其方法是：调节P 2，从而使P 1、 P 2间的电压为零，校准零点后将被称物体放在托盘上．试推导出被称物体的质量m 与P 1、P 2间电压U 的函数关系式．[答案] (1)m 0g k (2)＋m 0k (3)m ＝kL gEU[解析] (1)由力的平衡知识知m 0g ＝kx 1，x 1＝m 0g k. (2)放上重物重新平衡后m 0g ＋mg ＝kx 2，x 2＝＋m 0k . (3)设电路中的电流为I ，则E ＝IR.设P 1、P 2间的电阻为R x ，距离为x ，则U ＝IR x ，R x R ＝x L ，x ＝x 2－x 1，解得m ＝kL gEU.。