2019-2020年高中物理人教版选修3-2检测：第六章 传感器 章末 Word版含答案
【优选整合】人教版高中选修3-2《第6章传感器》章末总结(测)含答案解析
【优选整合】人教版高中选修3-2《第6章传感器》章末总结（测）学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________一、单选题1．当前传感器被广泛应用于各种电器、电子产品之中，下述关于常用的几种家用电子器件所采用传感器的说法中，不正确的是()A．电视机对无线遥控信号的接收主要是采用了光电传感器B．电子体温计中主要是采用了温度传感器C．电脑所用的光电鼠标主要是采用了声波传感器D．电子秤中主要是采用了力电传感器2．电子打火机的点火原理是压电效应．压电片在受到压力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电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3．如图所示，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住了光线，使光线三极管电阻更大,检测电路检测出变化发出警报B．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C．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D．以上说法均不正确4．关于传感器，下列说法正确的是()A．光敏电阻和热敏电阻都是由半导体材料制成的B．金属材料不可以制成传感器C．传感器主要是通过感知电阻的变化来传递信号的D．以上说法都不正确5．在电梯门口放置一障碍物，会发现电梯门不停地开关，这是由于在电梯门上装有的传感器是()A．光传感器B．温度传感器C．声传感器D．压力传感器6．有一电学元件，温度升高时电阻却大幅度减小，则这种元件可能是()A．金属导体B．绝缘体C．半导体D．超导体二、多选题7．如图所示，R t为正温度系数热敏电阻，R1为光敏电阻，R2和R3均为定值电阻，电源电动势为E，内阻为r，V为理想电压表，现发现电压表示数增大，可能的原因是()A．热敏电阻温度升高，其他条件不变B．热敏电阻温度降低，其他条件不变C．光照增强，其他条件不变D．光照减弱，其他条件不变8．电吉他之所以能以其独特的魅力吸引众多的音乐爱好者，是因为它的每一根琴弦下面都安装了一种叫作“拾音器”的装置，能将琴弦的振动转化为电信号，电信号经扩音器放大，再经过扬声器就能播出优美的音乐．如下图是“拾音器”的结构示意图，多匝绕制的线圈置于永久磁铁与钢质的琴弦之间，当琴弦沿着线圈振动时，线圈中就会产生感应电流，关于感应电流以下说法正确的是()A．琴弦振动时，线圈中产生的感应电流是变化的B．琴弦振动时，线圈中产生的感应电流大小变化，方向不变C．琴弦振动时，线圈中产生的感应电流大小和方向都会发生变化D．琴弦振动时，线圈中产生的感应电流大小不变，方向变化三、实验题9．影响物质材料电阻率的因素很多，一般金属材料的电阻率随温度的升高而增大，而半导体材料的电阻率则与之相反，随温度的升高而减小．某课题研究小组在研究用某种材料制作的用电器件Z的导电规律时，利用如图(a)所示的分压电路测得其电压与电流的关系如下表所示：图(a)图(b)(1)根据表中数据，判断用电器件Z可能属于________材料．(2)把用电器件Z接入如图(b)所示的电路中，闭合开关电流表的读数为1.8 A，电池的电动势为3 V，内阻不计，则电阻R的电功率为________．四、解答题10．角速度计可测得航天器自转的角速度ω，其结构如图所示，当系统绕OO′轴转动时，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滑动触头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)电压表的示数U与角速度ω的函数关系．参考答案1．C【解析】电视机对无线遥控信号的接收采用了红外线传感器，选项A错误；电子体温计主要是采用了温度传感器，选项B正确；电脑所用的光电鼠标主要采用了光传感器，所以C项错误．电子秤主要是采用了力电传感器，选项D正确；故选BD.2．C【解析】【详解】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，故C正确，ABD 错误。
2019-2020学年高中物理人教版选修3-2同步作业与测评：6.2 传感器的应用 Word版含解析
第2节 传感器的应用对应学生用书P43 一、选择题1．(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．半导体热敏电阻常用做温度传感器，因为温度越高，它的电阻值越大答案 BC解析 话筒的作用是将声信号转换为电信号，故A错误；电熨斗装有双金属片温度传感器来控制电路通断，B正确；电子秤用的是力传感器，故C正确；半导体热敏电阻有两类，正温度系数的热敏电阻的阻值随温度升高而增大，负温度系数的热敏电阻的阻值随温度升高而减小，故D错误。
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正确，A、B、D错误。
3．(多选)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的B．当应变片表面被拉伸时，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答案 BD解析 应变片一般是用半导体材料制成，其表面被拉伸时电阻变大，被压缩时电阻变小，故A错误，B正确；电子秤中应变式力传感器输出的是上、下两应变片上的电压差，并且随着外力的增大，输出的电压差值也越大，故C错误，D 正确。
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)，读数变化不明显答案 C解析 如果R为金属热电阻，金属热电阻随水温升高而变大，则欧姆表的读数变大，但金属热电阻随温度变化电阻变化不明显，所以欧姆表读数变化不明显，故A、B错误；如果R为半导体热敏电阻，热敏电阻阻值随水温升高而减小，半导体材料感应灵敏，读数变化非常明显，故C正确，D错误。
【2019-2020】高中物理第六章传感器6-2传感器的应用检测新人教版选修3_2
B．a振动过程中话筒会产生电磁波
C．导线ac电流的频率为1000 Hz
D．a向右位移最大时，a、b板形成的电容最大
【解析】 由于振动膜振动，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．导线中电流的频率等于声源S振动的频率f＝ω/2π＝100 Hz.
【答案】 AC
3.
有一种测量人体重的电子秤，其原理图如右图中的虚线所示，它主要由三部分构成：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)、显示体重的仪表G(实质是理想电流表)．设踏板的质量可忽略不计，已知理想电流表的量程为3 A，电源电动势为12 V，内阻为2 Ω，电阻R随压力变化的函数式为R＝30－0.02F(F和R的单位分别是N和Ω)．下列说法正确是( )
(1)要测小车的速度和行程还必须测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．
【解析】 由于车轮与齿轮同轴故角速度相等，如果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.
【答案】 C
6．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．
【解析】
设计图如图，闭合S1后，有电流通过继电器，但R1较大，继电器产生的磁场较弱，当R1的温度升高，电阻减小，继电器产生的磁场显著增大，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，从而达到由温度控制灯泡的亮和灭．
【答案】 B
2．电熨斗能自动控制温度，在熨烫不同的织物时，设定的温度可以不同，如图为电熨斗的结构图，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下层金属，若把熨烫的棉麻衣物换成丝绸衣物，则如何调节调温旋钮( )
2019-2020学年高中物理 第六章 传感器练习+章末过关检测新人教版选修3-2【共6套27页】
本套资源目录2019_2020学年高中物理第六章章末过关检测三含解析新人教版选修3_22019_2020学年高中物理第六章第1节传感器及其工作原理课后达标能力提升练习含解析新人教版选修3_22019_2020学年高中物理第六章第1节传感器及其工作原理随堂检测巩固落实练习含解析新人教版选修3_22019_2020学年高中物理第六章第2节传感器的应用课后达标能力提升练习含解析新人教版选修3_22019_2020学年高中物理第六章第2节传感器的应用随堂检测巩固落实练习含解析新人教版选修3_22019_2020学年高中物理第六章第3节实验：传感器的应用随堂检测巩固落实练习含解析新人教版选修3_2章末过关检测(三)(时间：60分钟分值：100分)一、单项选择题(本题共6小题，每小题6分，共36分．在每小题给出的四个选项中，只有一个选项正确)1．现在不少公共场所设置的自动感应产品方便了广大市民和游客，若一伸手，龙头里自动流出水、给皂器自动流出洗手液等．这类产品通常感应人体辐射出的( ) A．红外线B．紫外线C．X射线D．γ射线解析：选A.红外线的显著特性是热作用，人体所辐射出的红外线使自动感应器工作，故选A.2．很多汽车的车窗有防夹手功能．车窗在关闭过程中碰到障碍时会停止并打开．实现该功能可能使用的传感器是( )A．生物传感器B．气体传感器C．温度传感器D．压力传感器解析：选D.汽车的车窗有防夹手功能，在关闭过程中碰到障碍时会停止并打开，这是因为使用压力传感器，故D正确，A、B、C错误．3．电磁炉里面安装了温度感应装置，可以感应器皿温度的变化，控制加热的温度，这种装置最重要的元件是热敏电阻，其特点是( )A．温度变化，电阻值随之变化B．温度变化，电阻内部会产生感应电流C．温度变化，电阻值保持恒定D．以上说法都不对解析：选A.热敏电阻，其特点是温度变化，电阻值随之变化，即温度越高阻值越小，故A正确，B、C、D错误．4．有些洗衣机设有多段式水位自动感应装置，该装置采用的传感器是( )A．温度传感器B．压力传感器C．声音传感器D．红外线传感器解析：选B.洗衣机内水位高低不同，对洗衣机水桶的压力不同，因此该装置采用的是压力传感器，故B正确，A、C、D错误．5．如图所示为用电源、电磁继电器、滑动变阻器、绿灯泡、小电铃、负温度系数半导体热敏电阻、开关、导线等组成的一个高温报警器电路图，要求是：正常情况绿灯亮，有险情时电铃报警，则图中的甲、乙、丙分别是( )A．小电铃、半导体热敏电阻、绿灯泡B．半导体热敏电阻、小电铃、绿灯泡C．绿灯泡、小电铃、半导体热敏电阻D．半导体热敏电阻、绿灯泡、小电铃解析：选B.甲的回路应为控制电路，甲当然是半导体热敏电阻；热敏电阻的特点是温度高，电阻小，电流大，继电器工作，触头被吸下，乙被接通应报警，即乙是小电铃；平常时，温度低，电阻大，电流小，丙导通，丙应是绿灯泡，即B正确．6．如图所示是观察电阻值随温度变化情况的示意图．现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(设水对电阻阻值的影响不计)( )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为用半导体材料制成的热敏电阻，读数变化非常明显D．如果R为用半导体材料制成的热敏电阻，读数变化不明显解析：选C.金属热电阻的阻值随温度的升高而增大，但灵敏度较差，而热敏电阻的阻值随温度的升高电阻减小，且灵敏度高，故选项C正确．二、多项选择题(本题共4小题，每小题6分，共24分．在每小题给出的四个选项中，有多个选项符合题目要求，全选对的得6分，选对但不全的得3分，有错选或不答的得0分)7．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：选BC.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．8．如图是测试热敏电阻R的实验电路图，滑动变阻器已调节到某一适当的值．实验中观察到当温度升高时灯更亮．对于实验现象分析正确的有( )A．温度升高，电路中的电流减小B．温度升高，电路中的电流增大C ．温度升高，热敏电阻的阻值增大D ．温度升高，热敏电阻的阻值减小解析：选BD.当温度升高时，电路中的热敏电阻的阻值减小，由闭合电路殴姆定律可知：电路中的电流增大，导致灯泡变亮，故B 、D 正确，A 、C 错误．9．如图所示为用热敏电阻R 和电磁铁L 等组成的一个简单的恒温控制电路，其中热敏电阻的阻值会随温度的升高而减小．电源甲与电磁铁、热敏电阻等组成控制电路，电源乙与恒温箱加热器(图中未画出)相连接．则( )A ．当温度降低到某一数值时，衔铁P 将会被吸下B ．当温度升高到某一数值时，衔铁P 将会被吸下C ．工作时，应该把恒温箱内的加热器接在C 、D 端D ．工作时，应该把恒温箱内的加热器接在A 、B 端解析：选BD.温度升高时，热敏电阻阻值减小，电流增大，电磁铁磁性增强，将衔铁P 吸下，选项B 正确；温度低时，要求加热器工作，所以加热器应接在A 、B 端，选项D 正确．10．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R 3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R 2两端电压U R 2与门关闭时相比( )A ．红灯亮，U R 2变大B ．绿灯亮，U R 2变大C ．绿灯灭，U R 2变小D ．红灯亮，U R 2变小解析：选CD.门打开时R 3减小，导致R 总减小和I 总增加，U r 和U R 1变大，U R 2＝E －(U R 1＋U r )减小，I R 3＝I 总－U R 2R 2增加，电磁继电器磁性增强把衔铁拉下，红灯亮，绿灯灭，选项A 、B 错误，选项C 、D 正确．三、非选择题(本题共4小题，共40分．解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分．有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)11．(10分)太阳能是一种清洁、“绿色”能源．在我国举办的世博会上，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，请将图甲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，描点绘出了如图乙的I －U 图象．由图可知，当电压小于2.00 V 时，太阳能电池的电阻________(选填“很大”或“很小”)；当电压为2.80 V 时，太阳能电池的电阻约为________ Ω.解析：(1)探究I －U 特性时需要多组数据，故滑动变阻器应采用分压接法．连线见答案．(2)根据R ＝U I ，结合I －U 图可知U ＜2.00 V 时R 很大；U ＝2.80 V 时R ＝ 2.802.8×10－3 Ω＝1.0×103Ω.答案：(1)连线如图(2)很大 1.0×103(965～1 040)12．(10分)如图所示，一热敏电阻R T 放在控温容器M 内；A 为毫安表，量程为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95 ℃至20 ℃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R T 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，记录电流表的示数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R T1＝________________________________________________________________________.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⑤⑥.解析：热敏电阻的阻值随温度发生变化，无法直接测量，但可以通过间接的方式进行测量．本题中可以保持电流不变，总电阻不变来达到目的．由于本实验只有一只可以测量和观察的直流电流表，所以应该用“替代法”，考虑到用电流表观察而保证电路中电阻不变，因此将热敏电阻、电阻箱和电流表串联组成测量电路，如图所示．热敏电阻R T 在95 ℃和20 ℃的阻值是已知的，所以热敏电阻的初始温度为95 ℃，则电流表示数不变时，电阻箱和热敏电阻的阻值应保持150 Ω和电阻箱的初值之和不变；如果热敏电阻的初始温度为20 ℃，则电流表示数不变时，电阻箱和热敏电阻的阻值应保持550 Ω和电阻箱的初值之和不变．因此可以测量任意温度下的电阻．答案：(1)实验原理电路图如解析图所示(2)④电阻箱的读数R 0 ⑤仍为I 0 电阻箱的读数R 1⑥R 0－R 1＋150 Ω13．(10分)有一种测量压力的电子秤，其原理如图所示．E 是内阻不计、电动势为6 V 的电源．R 0是一个阻值为300 Ω的限流电阻．G 是由理想电流表改装成的指针式测力显示器．R 是一个压敏电阻，其阻值可随压力大小的变化而改变，其关系如表所示．C 是一个用来保护显示器的电容器．秤台的重力忽略不计，试分析：压力F /N0 50 100 150 200 250 300 … 电阻R /Ω 300 280 260 240 220 200 180 …(2)若电容器的耐压值为5 V ，该电子秤的最大称量值为多少？(3)如果把电流表中电流的刻度变换成压力刻度，则该测力显示器的刻度是否均匀？解析：(1)由表中数据可知，k ＝ΔR ΔF ＝120 Ω300 N＝0.4 Ω/N 所以电阻R 随压力F 变化的函数表达式为R ＝(300－0.4F ) Ω.(2)R 上受到的压力越大，R 的阻值越小，电容器两极板电压越大，但不能超过5 V ，所以5 V R 0＝6 V R ＋R 0，解得R ＝60 Ω，又因为R ＝(300－0.4F )Ω，得F ＝600 N. (3)电流表中的电流I ＝E R 0＋R ＝E600－0.4F 电流I 与压力F 不是线性关系，该测力显示器的刻度不均匀．答案：(1)R ＝(300－0.4F )Ω (2)600 N (3)不均匀14．(10分)有一种测量物体重量的电子秤，其电路主要由三部分构成：踏板、压力传感器R (实际上是一个阻值可随压力变化的电阻器)、显示体重的仪表G(实质上是电流表)，原理图如图中的虚线所示，不计踏板的质量．已知电流表的量程为2 A ，内阻为1 Ω，电源电动势为12 V ，内阻为1 Ω，电阻R 随压力F 变化的函数式为R ＝30－0.01F (F 和R 的单位分别为N 和Ω)．(1)求该秤能测量的最大体重；(2)通过计算，得出该秤零刻度线(即踏板空载时的刻度线)应标在电流表G 刻度盘的哪个刻度处？(3)写出该秤测量的重力与电流表中电流的函数关系．解析：(1)由电流表量程可知电路中最大电流为2 A由闭合电路欧姆定律E ＝I (R ＋r ＋r g )可解得压力传感器R 的最小值为4 Ω由电阻R 随压力F 变化的函数式为R ＝30－0.01F可得压力最大值F ＝2 600 N ，即该秤能测量的最大体重为2 600 N.(2)踏板空载时，F ＝0，R ＝30 Ω由闭合电路欧姆定律，E ＝I (R ＋r ＋r g )可解得I ＝0.375 A即该秤零刻度线应标在电流表G 刻度盘的0.375 A 刻度处．(3)由E ＝I (R ＋r ＋r g )和R ＝30－0.01F 可得E ＝I (30－0.01F ＋r ＋r g )将电动势E ＝12 V 、内阻r ＝1 Ω、电流表内阻r g ＝1 Ω代入化简得F ＝3 200－1 200I. 答案：(1)2 600 N (2)0.375 A (3)F ＝3 200－1 200I传感器及其工作原理(建议用时：30分钟)【A组基础巩固】1．2007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：选D.热敏电阻对温度很敏感，光敏电阻对光照很敏感，电阻丝可用于电热设备，A、B、C正确；交流电、直流电均可通过电阻，电阻对它们均可产生阻碍作用，D错误．2．许多饮水机，可以保证出水温度恒定，采取的方法是( )A．持续加温B．设定程式，固定各次加温时间及加热时间间隔C．水温低于设定温度时加热，达到设定温度时，停止加热D．人工控制加温按钮解析：选C.饮水机温度控制系统以调节饮水机中水的温度为目的，其输入参数主要是水温信号和设置的设定温度．输出信号主要是温度显示、声光报警和执行加热．工作时传感器将温度传给单片机，当水温低于设定温度时，单片机控制加热模块加热，当温度高于设定温度时，继电器断开，加热停止．从而实现温度控制的目标，故选C.3．当你走近某些宾馆、酒店的大门时，门就会自动为你打开；当你走进门之后，门又在你身后自动关上．你觉得这可能是将下列哪种外界信息转换为有用的信息( ) A．温度B．运动C．可见光D．红外线解析：选D.自动门的自动控制要求灵敏、可靠，若以温度控制，人的体温与夏季气温接近，则在夏季自动门将无法使用．自动门实际使用的是红外线传感器，红外线不属于可见光，人在白天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、关门，故选项D正确．4．如图所示，某半导体热敏电阻的I－U图线可能是( )解析：选B.热敏电阻I－U图线是非线性的，并且随电流增大温度升高，电阻减小，故A、C、D错误，B正确．5.如图所示，将一光敏电阻接在多用电表两表笔上，将多用电表的选择开关置于欧姆挡，用光照射光敏电阻时，表针自左向右的偏角为θ；现用手掌挡住部分光线，表针自左向右的偏角为θ′，则可判断( )A．θ′＝θB．θ′<θC．θ′>θD．不能确定解析：选B.光敏电阻的阻值随光照强度的增强而减小，用手掌挡住部分光线，阻值变大，由欧姆挡的特点知，指针左偏，故指针自左向右的偏转角度变小．6．(多选)如图所示是一种油箱内油面高度检测装置的示意图．图中油量表由电流表改装而成，金属杠杆的一端接浮标，另一端触点O接滑动变阻器R.当油箱内油面下降时，下列分析正确的有( )A．触点O向下滑动B．触点O向上滑动C．电路中的电流增大了D．电路中的电流减小了解析：选BD.当油箱内油面下降时，浮标下降，由杠杆可以看出触点O向上滑动，变阻器R的阻值变大，电流减小，所以选项A、C错误，B、D正确．7．(2019·福建莆田一中月考)居民楼的楼道里，夜里只是偶尔有人经过，电灯如果总是亮着会造成很大浪费．科研人员利用“光敏”材料制成“光控开关”，天黑时自动闭合，天亮时自动断开；利用“声敏”材料制成“声控开关”，当有人走动发出声音时自动闭合，无人走动时自动断开．若将这两种开关配合使用，下列电路符合要求的是( )解析：选D.根据题意可得，声控开关和光控开关串联后共同控制灯泡，即用导线将各元件依次连接起来，故选D.【B组素养提升】8．(多选)如图所示是用光敏电阻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解析：选AD.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．9．(2019·包头高二检测)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．如图甲所示，电源的电动势E＝9 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，其电阻阻值与温度的变化关系如图乙所示．闭合开关S，当R的温度等于20 ℃时，电流表示数I1＝2 mA；当电流表的示数I2＝3.6 mA时，热敏电阻的温度是( )A．60 ℃ B．80 ℃C．100 ℃D．120 ℃解析：选D.在20 ℃时，E＝(R g＋R1)I1，得R g＝500 Ω；设温度为t时，E＝(R g＋R2)I2，代入数据得R2＝2 000 Ω，从题图乙中可以看出t＝120 ℃，故选D.10．如图所示为测定压力的电容式传感器，将平行板电容器、灵敏电流表(零刻度在中间)和电源串联成闭合回路，当压力F作用于可动膜片电极上时，膜片发生形变，引起电容的变化，导致灵敏电流表指针偏转，在对膜片开始施加压力使膜片电极从图中的虚线推到图中实线位置并保持固定的过程中，灵敏电流表指针偏转情况为(电流从电流表正接线柱流入时指针向右偏)( )A．向右偏到某一刻度后回到零刻度B．向左偏到某一刻度后回到零刻度C．向右偏到某一刻度后不动D．向左偏到某一刻度后不动解析：选A.压力F 作用时，极板间距d 变小，由C＝εr S 4πkd知，电容器电容C 变大，又根据Q ＝CU ，极板带电荷量变大，所以电容器应充电，电流从灵敏电流表正接线柱流入，所以指针将向右偏．F 不变时，极板保持固定后，充电结束，指针回到零刻度．11．(2019·北京师大附中月考)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，电路如图所示．M 是贴在针口处的传感器，接触到药液时其电阻R M 发生变化，导致S 两端电压U 增大，装置发出警报，此时( )A ．R M 变大，且R 越大，U 增大越明显B ．R M 变大，且R 越小，U 增大越明显C ．R M 变小，且R 越大，U 增大越明显D ．R M 变小，且R 越小，U 增大越明显解析：选C.当R M 变大时，回路的总电阻R 总变大，根据I 总＝E R 总，得干路中的电流变小，S 两端的电压U ＝I 总R S 变小，故选项A 、B 错误；当R M 变小时，回路的总电阻R 总＝11R ＋1R M＋R S 变小，根据I 总＝E R 总，得干路中的电流变大，S 两端的电压U ＝I 总R S 变大，而且R 越大，R M 变小时，对回路的总电阻变化的影响越明显，故选项C 正确，D 错误．12．霍尔元件是一种基于霍尔效应的磁传感器，已发展成为品种多样的磁传感器产品族，得到广泛的应用．如图所示为某霍尔元件的工作原理示意图，该元件中电流I 由正电荷的定向运动形成．下列说法正确的是( )A ．M 点电势比N 点电势高B ．用霍尔元件可以测量地磁场的磁感应强度C ．用霍尔元件能够把磁学量转换为电学量D ．若保持电流I 恒定，则霍尔电压U H 与B 成正比解析：选BCD.当正电荷定向运动形成电流时，正电荷在洛伦兹力作用下向N 极聚集，M 极感应出等量的负电荷，所以M 点电势比N 点电势低，选项A 错误；根据霍尔元件的特点可知，选项B 、C 正确；因霍尔电压U H ＝k IB d，保持电流I 恒定时，霍尔电压U H 与B 成正比，选项D 正确．13．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1×107 Pa ，且已知压力传感器R 的电阻与所受压力的关系如表所示．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4.8 V ，g 取10 m/s 2.请回答： 压力F /N0 250 500 750 1 000 1 250 1 500 … 电阻R /Ω 300 270 240 210 180 150 120 …(1)该秤零起点(即踏板空载时)的刻度线应标在电流表刻度盘________A 处．(2)如果某人站在该秤踏板上，电流表刻度盘的示数为20 mA ，则这个人的体重是________kg.解析：(1)由图表知，踏板空载时，压力传感器电阻R ＝300 Ω，此时A 中电流I ＝U R ＝4.8300A ＝1.6×10－2A. (2)当电流I ＝20 mA ＝20×10－3A 时，压力传感器的电阻R ＝U I ＝ 4.820×10－3Ω＝240 Ω，对应表格中，这个人的质量为50 kg.答案：(1)1.6×10－2 (2)50传感器及其工作原理1．(多选)下列关于传感器的说法正确的是( )A ．干簧管接入电路中相当于电阻的作用B ．霍尔元件能够把磁学量(如磁感应强度)转化为电学量(如电压)C ．光敏电阻随光照强度增加电阻增大D ．电子秤应用的是力传感器解析：选BD.干簧管接入电路中相当于开关的作用，所以选项A 错误；霍尔元件把磁学量转化为电学量，所以选项B 正确；光敏电阻随光照强度增加电阻减小，所以选项C 错误；电子秤应用了力的传感器，所以选项D 正确．2．(多选)如图所示是观察光敏电阻随光照强弱变化情况的示意图．现把滑片P 向下移动，欧姆表示数变大，下列说法正确的是( )A ．光照增强，光敏电阻阻值变小B ．光照增强，光敏电阻阻值变大C ．用黑纸遮光时，欧姆表示数变小D ．用黑纸遮光时，欧姆表示数变大解析：选AD.滑片下移，小灯泡两端电压减小，灯变暗，电阻变大，所以光照增强时，电阻变小，A 正确，B 错误；用黑纸遮光时，光照减小，电阻变大，C 错误，D 正确．3．遥控器能调换电视机频道，利用的是光传感器．下列属于应用这类传感器的是( )A ．红外报警装置B ．金属电阻温度计C ．电子电路中使用的“干簧管”D ．霍尔元件解析：选A.红外线报警传感器是光传感器，其他都不是．4．(多选)如图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，若保持电流I 恒定，则可以验证U H 随B 的变化情况．下列说法正确的是( )A ．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 将发生变化解析：选ABD.一个磁极靠近霍尔元件工作面时，B 增强，由U H ＝k IB d知U H 将变大，故选项A 正确；地球两极处磁场可看做与地面垂直，所以工作面应保持水平，故选项B 正确；地球赤道处磁场可看做与地面平行，所以工作面应保持竖直，故选项C 错误；若磁场与工作面的夹角为θ，则在载流子受力平衡时，应有evB sin θ＝U Hd MNe，I＝nevd·d MN，可见U H＝k IB sin θd，θ变化时，U H将变化，故选项D正确．传感器的应用(建议用时：30分钟)【A组基础巩固】1．某楼梯口的电灯开关装有传感器，天黑时，出现声音才能发光，而白天即使有声音，电灯也不能发光，该开关中有两种传感器，它们可能是( )A．热敏电阻和光敏电阻B．金属热电阻和光敏电阻C．热敏电阻和霍尔元件D．光敏电阻和驻极体话筒解析：选D.两种传感器分别把声音信号转换为电信号、把光信号转换为电信号，所以选项D正确．2．(多选)下列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解析：选BD.应变片多用半导体材料制成，故选项A错误；当应变片拉伸时，其电阻变大，故选项B正确；传感器输出的是上、下两应变片上的电压差值，并且随着外力的增大，输出的电压差值也就越大，故C错误，D正确．3．传感器广泛应用在我们的生产生活中，常用的计算机键盘就是一种传感器．如图所示，键盘上每一个键的下面都连有一小金属片，与该金属片隔有一定空气间隙的是另一小的固定金属片，这两个金属片组成一个小电容器．当键被按下时，此小电容器的电容发生变化．与之相连的电子线路就能够检测出哪个键被按下，从而给出相应的信号．这种计算机键盘使用的是( )A．温度传感器B．压力传感器C．磁传感器D．光传感器解析：选B.小金属片被按下时，作用的压力不一样，小金属片下移的距离不同，两个极板之间的距离不同，电容就不同，即将压力这个力学量转换为电容这个电学量，所以计算机键盘使用的是压力传感器，选项B正确，选项A、C、D错误．4．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。
2019_2020学年高中物理第六章传感器1传感器及其工作原理课后检测(含解析)新人教版选修3_2
1 传感器及其工作原理记一记传感器及其工作原理1个定义——传感器的定义4种传感器——光传感器、温度传感器、霍尔元件、电容式传感器辨一辨1.传感器可以把非电学量转化为电学量．(√)2．所有传感器的材料都是由半导体材料做成的．(×)3．金属热电阻随温度的升高导电能力增强．(×)4．热敏电阻一般用半导体材料制作，导电能力随温度的升高而增强，但灵敏度低．(×) 5．霍尔元件一共有两个电极，电压这个电学量就通过这两个电极输出．(×)想一想1.光照越强，光敏电阻的阻值越大还是越小？为什么？提示：越小．光敏电阻的构成物质为半导体材料，无光照时，载流子少，导电性能不好；随着光照的增强，载流子增多，导电性变好．2．热敏电阻与金属热电阻一样吗？提示：不一样．热敏电阻是半导体元件，其电阻随温度的升高而减小，灵敏度较高；金属热电阻是金属导体，电阻随温度的升高而增大，稳定性好，测温范围大．3．为解决楼道里的照明问题，在楼道内安装一个传感器与控制电灯的电路连接．当楼道内有人走动而发出声响时，电灯即与电源接通而发光，这种传感器是什么传感器，它的输入、输出信号各是什么？提示：它是声电传感器，输入的是声信号，输出的是电信号．思考感悟：练一练1.有一电学元件，温度升高时电阻却大幅度地减小，则这种元件使用的材料可能是( )A．金属导体 B．绝缘体C．半导体 D．超导体解析：金属导体的电阻随温度的升高而增大，超导体的电阻几乎为零，半导体(如热敏电阻)的阻值随温度的升高而大幅度地减小．C项正确．答案：C2．关于传感器及其作用，下列说法正确的是( ) A ．传感器一定是把非电学量转换为电学量 B ．传感器一定是把非电学量转换为电路的通断C ．传感器把非电学量转换为电学量是为了方便地进行测量、传输、处理和控制D ．电磁感应是把磁学的量转换为电学的量，所以电磁感应也是传感器解析：传感器是指一种元件或装置，它能感受力、温度、光、声、磁、化学成分等非电学量，并能把它们按照一定的规律转换为电压、电流等电学量，或转换为电路的通断；其作用和目的是更方便地测量、传输、处理、控制非电学量，找出非电学量和电学量之间的对应关系．电磁感应是原理，不是元件和装置，不能称为传感器，C 项正确．答案：C 3.如图所示是一火警报警器的一部分电路示意图，其中R 2为用NTC 半导体热敏材料制成的传感器，电流表为值班室的显示器，a 、b 之间接报警器，当传感器R 2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 变小，U 变小C ．I 变小，U 变大D ．I 变大，U 变小解析：当R 2处出现火情时，NTC 热敏材料制成的传感器的电阻将减小，则此时电路中的总电阻减小，由闭合电路欧姆定律可知：外电路电压将减小，U 减小；电路中的总电流增大，所以R 1上的电压增大，显示器两端的电压将减小，电流I 减小，B 项正确．答案：B 4.(多选)如图所示为某霍尔元件的工作原理示意图，该元件中电流I 由正电荷的定向运动形成．下列说法正确的是( )A ．M 点电势比N 点电势高B ．用霍尔元件可以测量地磁场的磁感应强度C ．用霍尔元件能够把磁学量转换为电学量D ．若保持电流I 恒定，则霍尔电压U H 与B 成正比解析：当正电荷定向运动形成电流时，正电荷在洛伦兹力作用下向N 极聚集，M 极感应出等量的负电荷，所以M 点电势比N 点电势低，A 项错误；根据霍尔元件的特点可知，B 、C 两项正确；因霍尔电压U H ＝k IB d，保持电流I 恒定时，霍尔电压U H 与B 成正比，D 项正确．答案：BCD要点一 传感器1.传感器可以进行信息采集并把采集到的信息转换为易于控制的量，其工作过程可能是( )A ．将力学量(如形变量)转换成磁学量B ．将电学量转换成热学量C ．将光学量转换成电学量D．将电学量转换成力学量解析：传感器是指能够感受诸如力、温度、光、声、化学成分等非电学量，并能把它们按照一定的规律转换为电压、电流等电学量或转换为控制电路的通断的一类元件，故只有C 项正确．答案：C2．在电梯门口放置一障碍物，会发现电梯门不停地开关，这是由于在电梯门上装有的传感器是( )A．光传感器 B．温度传感器C．声传感器 D．磁传感器解析：电梯门上安装的是光传感器．答案：A要点二光敏电阻和热敏电阻3.有一电学元件，温度升高时其电阻减小，这种元件可能是( )A．金属导体 B．光敏电阻C．NTC热敏电阻 D．PTC热敏电阻解析：金属导体电阻值一般随温度升高而增大，光敏电阻电阻值是随光照强度的增大而减小，PTC热敏电阻的阻值随温度的升高而增大，只有NTC热敏电阻的阻值随温度的升高而减小，C项正确，A、B、D三项错误．答案：C4.如图所示是观察电阻R的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)，读数变化不明显解析：如果R为金属热电阻，则读数变大，但不会非常明显，故A、B均错误；如果R 为热敏电阻，读数变化非常明显，故C项正确，D项错误．答案：C5.(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，同时内电压增大，故电路路端电压减小，而电压表的示数增大，A 项正确，D 项错误；由路端电压减小，而R 1两端电压增大知，R 2两端电压必减小，则R 2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，C 项正确．答案：ABC 6.如图所示的电路中，电源两端的电压恒定，L 为小灯泡，R 为光敏电阻，R 和L 之间用挡板(未画出)隔开，LED 为发光二极管(电流越大，发出的光越强)，且R 与LED 间距不变，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 消耗的功率都不变解析：滑动触头P 左移，滑动变阻器接入电路的电阻减小，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，L 消耗的功率增大．答案：A要点三 霍尔元件 7.(多选)如图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，相对于一个霍尔元件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( )A ．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 将发生变化解析：一个磁极靠近霍尔元件工作面时，B 增强，由U H ＝k IB d，知U H 将变大，A 项正确；地球两极处磁场可看作与地面垂直，所以工作面应保持水平，B 项正确；赤道处磁场可看作与地面平行，所以工作面应保持竖直，C 项错误；若磁场与工作面夹角为θ，则应有qvB sin θ＝q U H d，可见θ变化时，U H 将变化，D 正确．答案：ABD8.(多选)如图所示是霍尔元件的示意图，一块通电的铜板放在磁场中，板面垂直于磁场，板内通有如图所示方向的电流，a 、b 是铜板上、下边缘的两点，则( )A ．电势φa ＞φbB ．电势φb ＞φaC ．电流增大时，|φa －φb |增大D ．其他条件不变，将铜板改为NaCl 溶液时，电势结果仍然一样解析：铜板中的自由电荷是电子，电子定向移动的方向与电流的方向相反，由左手定则可判断出电子因受洛伦兹力作用而向b 侧偏转，所以φa ＞φb ，A 项正确，B 项错误；因|φa －φb |＝k IB d，所以电流增大时，|φa －φb |增大，C 项正确；若将铜板改为NaCl 溶液，溶液中的正、负离子均向b 侧偏转，|φa －φb |＝0，即不产生霍尔效应，故D 项错误．答案：AC基础达标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，A 项错误，B 项正确；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的变化，C 项错误．答案：B2．(多选)电子电路中常用到一种称为“干簧管”的元件(如图所示)，它的结构很简单，只是玻璃管内封入的两个软磁性材料制成的簧片．当磁体靠近干簧管时，两个簧片被磁化而接通，所以干簧管能起到开关的作用，操纵开关的是磁场这只看不见的“手”．关于干簧管，下列说法正确的是( )A ．干簧管接入电路中相当于电阻的作用B ．干簧管是根据热胀冷缩的原理制成的C ．两个磁性材料制成的簧片接通的原因是被磁化后相互吸引D ．干簧管接入电路中相当于开关的作用解析：当磁体靠近干簧管时，两个簧片被磁化相互吸引而接通，故B 项错误，C 项正确；当磁体远离干簧管时，软磁性材料制成的簧片失去磁性，所以两簧片又分开，因此干簧管在电路中相当于开关的作用，A 项错误，D 正确．答案：CD 3.如图所示，是电容式话筒的示意图，它是利用电容制成的传感器，话筒的振动膜前面有薄薄的金属层，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，从而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是电容器两板间的 ( )A．距离变化 B．正对面积变化C．电介质变化 D．电压变化解析：振动膜前后振动，使振动膜上的金属层与金属板间的距离发生变化，从而将声音信号转化为电信号，故A项正确．答案：A4.(多选)有定值电阻、热敏电阻、光敏电阻三只元件，将这三只元件分别接入如图所示电路中的A、B两点后，用黑纸包住元件或者把元件置入热水中，观察欧姆表的示数，下列说法中正确的是( )A．置入热水中与不置入热水中相比，欧姆表示数变化较大的一定是热敏电阻B．置入热水中与不置入热水中相比，欧姆表示数不变化的一定是定值电阻C．用黑纸包住与不用黑纸包住相比，欧姆表示数变化较大的一定是光敏电阻D．用黑纸包住与不用黑纸包住相比，欧姆表示数相同的一定是定值电阻解析：热敏电阻的阻值随温度的变化而变化，定值电阻和光敏电阻的阻值不随温度发生变化，故A项正确，B项错误；光敏电阻的阻值随光照的变化而变化，而定值电阻和热敏电阻的阻值不随光照的变化而变化，故C项正确，D项错误．答案：AC5.如图所示，R3是光敏电阻(光照时电阻变小)，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( )A．a点电势高于b点电势B．a点电势低于b点电势C．a点电势等于b点电势D．a点电势和b点电势的大小无法比较解析：R3是光敏电阻，当有光照射时电阻变小，R3两端电压减小，故a点电势升高，因其他电阻的阻值不变，所以a点电势高于b点电势，故A项正确．答案：A6.如图所示，将一光敏电阻接入多用电表两表笔上，将多用电表的选择开关置于欧姆挡，用光照射光敏电阻时表针的偏角为θ，现用手掌挡住部分光线，表针的偏角变为θ′，则可判断( )A．θ′＝θB．θ′<θC．θ′>θD．不能确定解析：光敏电阻的阻值随光照强度的增强而减小，用手掌挡住部分光线，阻值变大，指针自左向右偏转角度变小．答案：B7.如图所示，R1为定值电阻，R2为负温度系数(阻值随温度升高而减小)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．小灯泡的亮度变弱解析：R2与灯泡L并联后再与R1串联，与电源构成闭合电路，当温度降低时，热敏电阻R2电阻值增大，外电路电阻增大，电流表读数减小，灯泡L两端的电压增大，灯泡的亮度变强，R1两端的电压减小，故只有C项正确．答案：C8．压敏电阻的阻值随所受压力的增大而减小，有位同学利用压敏电阻设计了判断小车运动状态的装置，其工作原理如图甲所示，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，电流表示数如图乙所示，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解析：在0～t1内，I恒定，压敏电阻阻值不变，由小球的受力不变可知，小车可能做匀速或匀加速直线运动，在t1～t2内，I变大，压敏电阻阻值变小，压力变大，小车做变加速运动，A、B两项错误；在t2～t3内，I不变，压力恒定，小车做匀加速直线运动，C项错误，D项正确．答案：D9.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，电路如图所示．M是贴在针口处的传感器，接触到药液时其电阻R M发生变化，导致S两端的电压U 增大，装置发出警报，此时( )A．R M变大，且R越大，U增大越明显B ．R M 变大，且R 越小，U 增大越明显C ．R M 变小，且R 越大，U 增大越明显D ．R M 变小，且R 越小，U 增大越明显解析：当R M 变大时，回路的总电阻R 总变大，根据I 总＝ER 总，得干路中的电流减小，S 两端的电压U ＝I 总R S 减小，A 、B 两项错误；当R M 变小时，回路的总电阻R 总变小，根据I 总＝ER 总，得干路中的电流增大，S 两端的电压U ＝I 总R S 增大，而且R 越大，R M 变小时，对回路的总电阻变化的影响越明显，即U 增大越明显，C 项正确，D 项错误．答案：C 10.电磁流量计广泛应用于测量可导电流体(如污水)在管中的流量(即单位时间内通过管内横截面的流体的体积)．为了简化，假设流量计是如图所示的横截面为长方形的一段管道，中空部分的长、宽、高分别为图中的a 、b 、c .流量计的两端与输送流体的管道相连(图中虚线)．图中流量计的上、下两面是金属材料，前、后两面是绝缘材料．现于流量计所在处加磁感应强度为B 的匀强磁场，磁场方向垂直于前、后两面．当导电流体稳定地流经流量计时，在管外将流量计上、下两表面分别与一串接了电阻R 的电流表的两端连接，I 表示测得的电流值．已知流体的电阻率为ρ，不计电流表的内阻，则可求得流量为( )A.I B ⎝⎛⎭⎪⎫bR ＋ρc a B.I B ⎝⎛⎭⎪⎫aR ＋ρb cC.I B ⎝⎛⎭⎪⎫cR ＋ρa bD.I B ⎝⎛⎭⎪⎫R ＋ρbc a解析：如图甲，导电流体在管中流量Q ＝v ·Δt ·b ·c Δt＝v ·b ·c ①导电流体流经流量计时，在其上、下两表面产生的电动势E ＝B ·c ·v ② 等效电路如图乙，E ＝I ·⎝⎛⎭⎪⎫R ＋ρc ab③由①②③可得Q ＝I B ⎝⎛⎭⎪⎫bR ＋ρc a，A 项正确．答案：A能力达标11.(多选)如图所示是利用硫化镉制成的光敏电阻自动计数的示意图，其中A 是发光仪器，B 是光敏电阻(光照增强时电阻变小)，下列说法中正确的是 ( )A．当传送带上没有物品挡住由A射向B的光信号时，光敏电阻的阻值变小，电压表读数变小B．当传送带上没有物品挡住由A射向B的光信号时，光敏电阻的阻值变大，电压表读数变大C．当传送带上有物品挡住由A射向B的光信号时，光敏电阻的阻值变小，电压表读数变小D．当传送带上有物品挡住由A射向B的光信号时，光敏电阻的阻值变大，电压表读数变大解析：光敏电阻的阻值与光照强度有关，光照强度越大，光敏电阻阻值越小．当传送带上没有物品挡住由A射向B的光信号时，光敏电阻阻值变小，电路中电流变大，电源内阻上的电压变大，路端电压变小，所以电压表读数变小，A项正确；相反，当传送带上有物品挡住由A射向B的光信号时，光敏电阻的阻值变大，电路中电流变小，电源内阻上的电压变小，路端电压变大，所以电压表读数变大，D项正确．答案：AD12．(多选)压敏电阻的阻值会随所受压力的增大而减小，某位同学利用压敏电阻设计了判断电梯运动状态的装置，其装置示意图如图所示，将压敏电阻平放在电梯内，受压面朝上，在上面放一物体m，电梯静止时电流表示数为I0，电梯在不同的运动过程中，电流表的示数分别如图甲、乙、丙、丁所示，下列判断中正确的是( )A．甲图表示电梯可能做匀速直线运动B．乙图表示电梯可能做匀加速上升运动C．丙图表示电梯可能做匀加速上升运动D．丁图表示电梯可能做匀减速下降运动解析：甲图中电流表示数和静止时相等，故可能做匀速直线运动，A项正确．乙图中电流表示数为2I0，且保持不变，故压敏电阻所受压力增大，电阻变小，物体处于超重状态，电梯可能匀加速上升，B项正确．丙、丁图中电流表的示数随时间变化，故电梯的加速度是变化的，不可能是匀加速或匀减速，C、D两项错误．答案：AB13.全面了解汽车的运行状态(速度、水箱温度、油量)是确保汽车安全行驶和驾驶员安全的举措之一，为模仿汽车油表原理，某同学自制一种测定油箱油量多少或变化多少的装置．如图所示，其中电源电压保持不变，R 是滑动变阻器，它的金属滑片是金属杆的一端．该同学在装置中使用了一只电压表(图中没有画出)，通过观察电压表示数，可以了解油量情况，你认为电压表应该接在图中的________两点之间，按照你的接法请回答：当油箱中油量减少时，电压表的示数将________(选填“增大”或“减小”)．解析：由题图可知当油箱内液面高度变化时，R 的金属滑片将会移动，从而引起R 两端电压的变化，且当R ′≫R 时，U R ＝IR 可视为U R 与R 成正比，所以电压表应接在b 、c 两点之间；当油量减少时，电压表示数将增大．答案：b 、c 增大 14.如图所示，厚度为h 、宽度为d 的导体板放在垂直于它的磁感应强度为B 的匀强磁场中，当电流通过导体板时，在导体板的上侧面A 和下侧面A ′之间会产生电势差，这种现象称为霍尔效应．实验表明，当磁场不太强时，电势差U H 、电流I 和B 的关系为U H ＝k IB d，式中的比例系数k 称为霍尔系数．霍尔效应可解释如下：外部磁场的洛伦兹力使运动的电子聚集在导体板的一侧，在导体板的另一侧会出现多余的正电荷，从而形成横向电场．横向电场对电子施加与洛伦兹力方向相反的静电力．当静电力与洛伦兹力达到平衡时，导体板上下两侧面之间就会形成稳定的电势差．电流I 是自由电子的定向移动形成的，电子的平均定向速率为v ，电荷量为e .回答下列问题：(1)达到稳定状态时，导体板上侧面A 的电势________(选填“高于”“低于”或“等于”)下侧面A ′的电势．(2)电子所受洛伦兹力的大小为________．(3)当导体板上、下两侧面之间的电势差为U H 时，电子所受静电力的大小为________．(4)由静电力和洛伦兹力平衡的条件，证明霍尔系数k ＝1ne，其中n 代表导体板单位体积中电子的个数．解析：(1)电子向左做定向移动，由左手定则知电子受洛伦兹力的方向向上，故上侧面A 积聚电子，下侧面A ′积聚正电荷，上侧面的电势低于下侧面的电势．(2)F 洛＝evB .(3)F 电＝Ee ＝U H he .(4)当静电力和洛伦兹力平衡时：e U H h＝evB ，U H ＝vBh . 又I ＝nevdh由U H ＝k IB d，得k ＝kU H IB ＝dvBh nevdhB ＝1ne. 答案：(1)低于 (2)evB (3)U Hhe (4)见解析。
2019-2020学年高中物理人教版选修3-2同步作业与测评：6.1 传感器及其工作原理 Word版含解析
第1节 传感器及其工作原理对应学生用书P41一、选择题1．下列说法不正确的是( )A ．传感器担负着信息采集的任务B ．干簧管是一种能够感知磁场的传感器C ．传感器不是电视遥控接收器的主要元件D ．传感器是把力、温度、光、声、化学成分等转换为电信号的主要工具 答案 C解析 逐项分析如下：2．当你走近某些宾馆、酒楼的大门时，门就会自动为你打开；当你走进门之后，门又在你身后自动关上。
你觉得这种传感器可能是将下列哪种信息转换为控制门开、关的信息( )A ．温度B ．运动C ．人D ．光答案 D解析自动门的自动控制要求灵敏、可靠，若以温度控制，人的体温与夏季气温接近，则在夏季自动门将无法使用。
自动门实际使用的是红外线传感器，红外线属于不可见光，人在白天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、关门。
故选D。
3．有一些星级宾馆的洗手间装有自动干手机，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解析手靠近干手机能使机内的传感器工作，是因为改变了传感器的电容，发送启动信号给控制芯片，控制芯片再启动电机工作和加热装置工作。
故选D。
4．(多选)如图所示是三种电容式传感器的示意图，关于这三个传感器，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．这三个传感器都是利用改变极板间的正对面积来改变电容的答案ABC解析甲、乙、丙中的电容器分别与θ、h、F有关，均能测量对应的物理量，甲、乙是通过改变极板间的正对面积改变电容，丙是通过改变极板间的距离改变电容，故D错误。
5．(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答案ABC解析当照射光强度增大时，R3阻值减小，外电路电阻随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，A正确；干路电流增大，内电压增大，故电路路端电压减小，D错误；由路端电压减小，而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正确；干路电流增大，R2中电流减小，则流过小灯泡的电流增大，则小灯泡的功率增大，C正确，故选A、B、C。
2019-2020学年物理高中人教版选修3-2学案：6.2传感器的应用 Word版含解析
第六章 传感器2 传感器的应用学习目标1.知道传感器应用的一般模式.2.知道力传感器在电子秤上的应用.3.知道温度传感器在电熨斗、电饭锅上的应用.4.知道传感器在火灾报警中的应用.自主探究1.常用的力传感器是由 和应变片组成的.应变片是一种 元件,现在多用 材料制成.2.电熨斗中的双金属片温度传感器的作用是 ,双金属片上层金属的膨胀系数 下层金属.3.电饭锅中的温度传感器的主要元件是 .它的特点是常温下具有铁磁性,温度上升到约为 时,就失去了铁磁性.4.烟雾散射式火灾报警器是利用 来工作的.合作探究一、力传感器的应用——电子秤思考讨论:(1)电子秤使用的测力装置是什么?它是由什么元件组成的?(2)力传感器的工作原理是什么?(3)应变片能够把什么力学量转化为什么电学量?二、温度传感器的应用——电熨斗活动体验:取一个报废的日光灯启动器,去掉外壳,敲碎氖泡的玻璃,可以看到一个U形的双金属片,双金属片的旁边有一根直立的金属丝,两者构成一对触点.常温下触点是分离的.用火焰靠近双金属片,可以看到双金属片的形状发生变化,与金属丝接触;把火焰移开,双金属丝逐渐恢复原状,两个触点分离.把这个启动器用作温控开关,可以控制小灯泡的亮和灭.思考讨论:电熨斗在达到设定的温度后就不再升温,当温度降低时又会继续加热,使它总与设定的温度相差不多.在熨烫不同的织物时,设定的温度可以不同.进行这样的控制,靠的是温度传感器.观察电熨斗的结构图,思考下列问题.(1)常温下,电熨斗的上、下触点应是接触的还是分离的?当温度过高时,双金属片将怎样起作用?(2)熨烫棉麻衣物和熨烫丝绸衣物需要设定不同的温度,这是如何使用调温旋钮来实现的?三、温度传感器的应用——电饭锅活动体验:取一块电饭锅用的感温铁氧体,使它与一块小的永磁体吸在一起.用功率较大的电烙铁给铁氧体加热,经过一段时间后会与永磁体分开.思考讨论:观察电饭锅的结构示意图,思考下列问题.(1)开始煮饭时为什么要压下开关按钮?手松开后这个按钮是否会恢复到图示的状态?为什么?(2)煮饭时水沸腾后锅内是否会大致保持一定的温度?为什么?(3)饭煮熟后,水分被大米吸收,锅底的温度会有什么变化?这时电饭锅会自动地发生哪些动作?(4)如果用电饭锅烧水,能否在水沸腾后自动断电?四、光传感器的应用——火灾报警器思考讨论:阅读课本P59“光传感器的应用——火灾报警器”的内容,思考并回答问题.(1)烟雾散射式火灾报警器的组成有哪些?(2)烟雾散射式火灾报警器的工作原理是什么?课堂检测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2.下列关于电熨斗的说法正确的是( )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,使升降螺钉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3.关于电饭锅的说法正确的是( )A.电饭锅中的温度传感器的主要元件是氧化铁B.感温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,水开时能自动断电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4.如图所示,M是一小型理想变压器,接线柱a、b接在电压u=311sin314t(V)的正弦式交流电源上,变压器右侧部分为一火警报警系统原理图,其中R2为用半导体热敏材料制成的传感器,电流表A2为值班室的显示器,显示通过R1的电流,电压表V2显示加在报警器上的电压(报警器未画出),R3为一定值电阻.当传感器R2所在处出现火警时,以下说法中正确的是( )A.A1的示数不变,A2的示数增大B.A1的示数增大,A2的示数减小C.V1的示数不变,V2的示数减小D.V1的示数增大,V2的示数增大5.如图是自动调温式电熨斗,下列说法正确的是( )A.常温时上下触点是接触的B.双金属片温度升高时,上金属片形变较大,双金属片将向下弯曲C.原来温度控制在80℃断开电源,现要求60℃断开电源,应使调温旋钮下调一些D.由熨烫丝绸衣物状态转化为熨烫棉麻衣物状态,应使调温旋钮下移一些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.对此,以下判断正确的是( )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发的热量相等时,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.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9.如图所示,“神舟九号”飞船发射升空时,火箭内测试仪台上放一个压力传感器,传感器上面压一质量为M 的物体,火箭点火后从地面加速升空,当升到某一高度时,加速度为a=,压力传感器此时显示物体对平台的压力为点火前压力的,已知地球的半g 21716径为R ,g 为地面附近的重力加速度,则此时火箭离地面的高度为 . 10.如图所示是一种自动控制水温的装置,加热电路的两个端点P 、Q 应接在触头a 、b 之间还是c 、d 之间?热敏电阻两端M 、N 应接在哪两个触头之间?11.光电管在各种自动化装置中有很多应用,街道的自动控制路灯就是其应用之一,如图所示为其模拟电路,其中A 为光电管,B 为电磁继电器,C 为照明电路,D 为路灯,试简述其工作原理.12.用如图所示的装置可以测量汽车在水平路面上做匀变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成的压力传感器.用两根相同的轻弹簧夹着一个质量为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.现将该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/s2)(1)若传感器a的示数为14.0N,b的示数为6.0N,求此时汽车的加速度大小和方向;(2)当传感器a的示数为零时,求此时车的加速度大小和方向.参考答案自主探究1.金属梁 敏感 半导体2.控制电路的通断 大于3.感温铁氧体 103℃4.烟雾对光的散射合作探究一、力传感器的应用——电子秤(1)测力装置是力传感器,力传感器是由金属梁和应变片组成的.(2)力传感器的工作原理:弹簧钢制成的梁形元件右端固定,在梁的上下表面各贴一个应变片,在梁的自由端施力F,则梁发生弯曲,上表面拉伸,下表面压缩,上表面应变片的电阻变大,下表面的电阻变小.力F越大,弯曲形变越大,应变片的电阻变化就越大.如果让应变片中通过的电流保持恒定,那么上面应变片两端的电压变大,下面应变片两端的电压变小.传感器把这两个电压的差值输出.力F越大,输出的电压差值也就越大.(3)应变片能够把物体形变这个力学量转化为电压这个电学量.二、温度传感器的应用——电熨斗(1)常温下,电熨斗的上、下触点应是接触的,但温度过高时,由于双金属片受热膨胀系数不同,上部金属片膨胀大,下部金属片膨胀小,则双金属片向下弯曲,使触点分离,从而切断电源,停止加热.温度降低后,双金属片恢复原状,重新接通电路加热,这样循环进行,起到自动控制温度的作用.(2)熨烫棉麻衣物和熨烫丝绸衣物需要设定不同的温度,此时可通过调温旋钮调节升降螺钉,升降螺钉带动弹性铜片升降,从而改变触点接触的难易,达到控制在不同温度的目的.三、温度传感器的应用——电饭锅(1)按下开关,电热板电源的开关闭合,电热板开始加热.手松开后,由于永磁体吸引感温磁体,因此开关按钮不会恢复到图示状态.(2)煮饭时水沸腾后锅内大致保持在100℃的温度,因为里面还有水,沸腾后温度不能再上升.(3)饭熟后,水分被大米吸收,锅底的温度会上升到103℃左右,致使感温磁体的磁性消失,弹簧开关自动弹起使电热板断电.(4)如果用电饭锅烧水,水沸腾后锅内大致保持在100℃的温度,不会自动断电.四、光传感器的应用——火灾报警器(1)烟雾散射式火灾报警器由发光二极管LED、光电三极管和不透明的挡板组成.(2)烟雾散射式火灾报警器的工作原理:烟雾进入罩内后对光有散射作用,使部分光线照射到光电三极管上,其电阻变小.与传感器连接的电路检测出这种变化,就会发出警报.课堂检测1.A 解析:红外报警装置正是把光信号转化为电信号的器件.2.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项错;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,使升降螺钉下移并推动弹性铜片下移,故B、C两项正确.3.BD 解析:电饭锅中的温度传感器的主要元件是感温铁氧体,它是由氧化锰、氧化锌和氧化铁粉末混合烧结而成的.其特点是常温下具有铁磁性,能够被磁体吸引,温度达到约103℃,失去铁磁性.水沸腾后,由于锅内保持100℃不变,故感温铁氧体仍与永磁体相吸,继续加热,直到饭熟后,水分被大米吸收,锅底温度升高,当温度升至103℃时,感温铁氧体失去铁磁性,在弹簧作用下,永磁体被弹开,触点分离,它不能自动复位,切断电源,从而停止加热.4.BC 解析:U1为交变电压u的有效值,故恒定.当传感器R2处出现火警时,R2的电阻减小,副线圈两端电压U副恒定,R2减小时,总电流I3增大,则U3增大,由U1I1=U副I3可知,I1增大,因U2=U-U3,故U2减小,I2减小,B、C两项正确.副5.ABD 解析:常温工作时,上下触点是接触的;当温度升高时,上层金属片形变大,向下弯曲,切断电源;原来温度控制在80℃断开电源,现要求60℃断开,应使调温旋钮上调一些;熨烫棉麻衣物时,温度要升高,则应使调温旋钮下移一些,A、B、D三项正确.6.D 解析:当电热灭蚊器温度由0升到t1的过程中,电阻器的电阻率ρ随温度升高而减小,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.当温度由t1升高到t2的过程中,ρ增大,R增大,P减小;而温度越高,其与外界环境温度的差别也就越大,高于环境温度的电热灭蚊器的散热功率P'也就越大;因此在这之间的某一温度t3会有P=P3=P',即电热功率P减小到等于散热功率时,即达到保温;当t<t3时,P>P',使温度自动升高到t3;当t>t3时,P<P',使温度自动降为t3,实现自动保温.7.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.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A 、C 两项正确.9.解析:设此时火箭升空的高度为h ,此处的重力加速度为g',则有F-Mg'=Ma ,由万有引力定律得(R+h )2g'=R 2g ,又F=Mg ,1716由以上解得h=.R 3答案:R 310.解析:P 、Q 应该分别接到触头a 、b 之间.同时,M 、N 应该分别接e 、f ,其工作原理是:当水温升高时,热敏电阻阻值减小,电磁铁中电流增大,吸引力增大,使衔铁被吸下,a 、b 断开,使加热装置停止加热;当水温降低到一定程度时,热敏电阻温度降低,电磁铁中电流减小,吸引力减小,衔铁被弹簧拉上去,使a 、b 之间连接,加热装置开始加热,从而实现水温控制.答案:P 、Q 应该分别接在触头a 、b 之间 M 、N 应分别接e 、f11.解析:开关合上后,白天,光电管在可见光照射下有电子逸出,从光电管阴极逸出的电子被加速到达阳极,使电路接通,电磁铁中的强电流产生的磁场将衔铁吸住,照明电路断开,灯泡不亮.夜晚,光电管无光照射就无电子逸出,电路断开,电磁铁中无电流通过,弹簧将衔铁拉下,照明电路接通,这样就达到日出路灯熄、日落路灯亮的效果.答案:见解析12.解析:传感器上显示出的力的大小,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,即该弹簧对滑块的弹力大小.(1)如图所示,依题意:左侧弹簧对滑块向右的推力F 1=14.0 N,右侧弹簧对滑块向左的推力F 2=6.0 N .滑块所受合力产生加速度a 1,根据牛顿第二定律得,F 1-F 2=ma 1解得,a 1== m/s 2=4.0 m/s 2,a 1与F 1同向,即向前(向右).F 1-F 2m 14.0-6.02.0(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,左侧弹簧伸长多少,右侧弹簧就缩短多少,所以右侧弹簧的弹力变为F 2'=20 N .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解得,a 2==10 m/s 2,方向向后(向左).F 2'm 答案:(1)4.0 m/s 2 向右 (2)10 m/s 2 向左。
人教版高中物理选修3-2第六章传感器章末检测
高中物理学习材料（灿若寒星**整理制作）第六章传感器章末检测(时间：90分钟满分：100分)一、选择题(本题共10小题，每小题4分，共40分)1．下列说法正确的是()A．热敏电阻是把热量这个热学量转换为电阻这个电学量B．金属热电阻的化学稳定性好，但灵敏度差C．电熨斗中的双金属片是温度传感器D．霍尔元件是能够把磁感应强度这一磁学量转换为电压这一电学量的传感器2．唱卡拉OK用的话筒，内有传感器，其中有一种是动圈式的，它的工作原理是在弹性膜片后面粘接一个很小的金属线圈，线圈处于永磁体的磁场中，当声波使膜片前后振动时，就将声音信号转变为电信号，下列说法正确的是()A．该传感器是根据电流的磁效应工作的B．该传感器是根据电磁感应原理工作的C．膜片振动时，穿过金属线圈的磁通量不变D．膜片振动时，金属线圈不会产生感应电动势3．用多用电表的同一档位测量热敏电阻和光敏电阻的阻值时，下列说法正确的是()A．测热敏电阻时，温度越高，多用电表指针偏角越大B．测热敏电阻时，温度越高，多用电表指针偏角越小C．测光敏电阻时，光照越弱，多用电表指针偏角越大D．测光敏电阻时，光照越弱，多用电表指针偏角越小4．下列说法中正确的是()A．机械式鼠标器中的光传感器就是两个红外线接收管，它的作用就是把光信号(红外线脉冲)转换成电信号(电脉冲)B．机械式鼠标器中的光传感器是由两个滚轴、两个码盘、两个红外线发射管(LED)和两个红外接收管组成的C．火灾报警器中的光传感器是光电三极管，它的作用是把光信号转换成电信号D．火灾报警器是利用烟雾对光的散射作用来工作的5．压敏电阻的阻值随所受压力的增大而减小，在升降机中将重物放在压敏电阻上，压敏电阻接在如图1甲所示的电路中，电流表示数变化如图乙所示，某同学根据电流表的示数变化情况推断升降机的运动状态，下列说法中正确的是()图1A ．0～t 1时间内，升降机一定匀速运动B ．0～t 1时间内，升降机可能减速上升C ．t 1～t 2时间内，升降机可能匀速上升D ．t 1～t 2时间内，升降机可能匀加速上升6．压敏电阻的阻值随所受压力的增大而减小，有位同学利用压敏电阻设计了一个判断小车运动状态的装置，其工作原理如图2(a)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，电流表示数变化与时间t 的关系如图(b)所示，下列判断正确的是( )图2A ．从t 1到t 2时间内，小车做匀速直线运动B ．从t 1到t 2时间内，小车做匀加速直线运动C ．从t 2到t 3时间内，小车做匀速直线运动D ．从t 2到t 3时间内，小车做匀加速直线运动7．如图3所示是某种汽车上的一种自动测定油箱内油面高度的装置．R 是滑动变阻器，它的金属滑片是杠杆的一端，从油量表(由电流表改装而成)指针所指的刻度，就可以知道油箱内油面的高度，当滑动变阻器的金属片向下移动时( )图3A ．电路中的电流减小，油箱内油面降低B ．电路中的电流减小，油箱内油面升高C ．电路中的电流增大，油箱内油面降低D ．电路中的电流增大，油箱内油面升高8．如图4所示的是一个电容式传感器，在金属线a 的外面涂一层绝缘的电介质后放在导电液体中构成一个电容器，a 与导电液体就是该电容器的两极．今使该电容器充电后与电源断开，并将a 与静电计的导体球相连，插入导电液体中的电极b 与静电计外壳相连，则当导电液体深度h 变大时( )图4A ．引起两极间正对面积变大B ．电容器的电容将变小C ．电容器两极间的电压将变大D ．以上说法都不正确9．计算机键盘是由两片金属切片组成的小电容器，该电容器的电容可用公式C ＝εr S d计算，式中εr ＝9×10－12 F/m ，S 为金属片的正对面积，d 表示两金属片的间距．当键被按下时，此电容器的电容发生变化，与之相连的电子线路就能检测出是哪个键被按下了，从而给出相应的信号．设每个金属片的正对面积为50 mm 2，键未按下时两金属片的距离为0.6 mm.如果电容变化0.25 pF ，电子线路恰能检测出必要的信号，则键至少需要被按下( )A ．0.15 mmB ．0.25 mmC ．0.35 mmD ．0.45 mm10．酒精测试仪用于机动车驾驶人员是否酗酒及其他严禁酒后作业人员的现场检测，它利用的是一种二氧化锡半导体型酒精气体传感器．这种酒精气体传感器的电阻的倒数与酒精气体的浓度成正比，在如图5所示的电路中，电压表示数U与酒精气体浓度c之间的对应关系正确的是()图5A．U越大，表示c越大，c与U成正比B．U越大，表示c越大，但是c与U不成正比C．U越大，表示c越小，c与U成反比D．U越大，表示c越小，但是c与U不成反比题12345678910 号答案二、填空题(本题共2小题，每小题10分，共20分)11．如图6所示，将万用表的选择开关置于“欧姆”挡，再将电表的两支表笔与负温度系数的热敏电阻R T两端相连，这时表针恰好指在刻度盘的正中间．若往R T上擦一些酒精，表针将向________(填“左”或“右”)移动；若用吹风机将热风吹向电阻，表针将向________(填“左”或“右”)移动．图6姓名：________班级：________学号：________得分：________ 12.图7为在温度为10℃左右的环境中工作的某自动恒温箱的原理简图．图7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8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，使箱内的温度升高；当U ab>0时，电压鉴别器会使S断开，停止加热．则恒温箱内的温度保持在________℃.图8三、计算题(本题共3小题，共40分)13．(12分)一热敏电阻阻值随温度变化的图象如图9甲所示，请应用这一热敏电阻自行设计一控制电路，当温度高于某一值后红色指示灯亮，而温度低于这一值时绿色指示灯亮，并且说明滑动变阻器的作用．图9给你的器材有：如图乙所示的继电器一只(a、b为常闭触点，c、d为常开触点)、热敏电阻一只、滑动变阻器一只、红、绿指示灯各一个、两个独立的电池组、开关两个、导线若干．14．(13分)一热敏电阻在温度为80℃时阻值很大，当温度达到100℃时阻值就很小，今用一电阻丝给水加热，并配以热敏电阻以保持水温在80℃到100℃之间，可将电阻丝与热敏电阻并联，一并放入水中，如图10所示，图中R1为热敏电阻，R2为电阻丝．请简述其工作原理．15．(15分)用如图11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个质量为2.0 kg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10 N．(g取10 m/s2)图11(1)若传感器a的示数为14 N，b的示数为6.0 N，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．第六章传感器章末检测答案1．BCD[热敏电阻是把温度这个热学量转换为电阻这个电学量，A错误；B、C、D正确．]2．B[当声波使膜片前后振动时，膜片后的金属线圈就跟着振动，使处于永磁体磁场中的线圈切割磁感线，穿过线圈的磁通量发生改变，产生感应电流，从而将声音信号转化为电信号，这是电磁感应的工作原理，所以B选项正确．]3．AD [热敏电阻的阻值随温度的升高而减小，而多用电表的零刻度在表盘的右侧，所以温度越高，多用电表指针偏角越大，选项A 正确，选项B 错误．光敏电阻的阻值随光照强度的增加而减小，所以光照越弱，阻值越大，故多用电表指针偏角越小，选项C 错误，选项D 正确．]4．ACD [机械式鼠标器中的光传感器就是两个红外线接收管，作用是把光信号(红外线脉冲)转换成电信号(电脉冲)，故选项A 正确，选项B 错误．火灾报警器中的光传感器是光电三极管，它是利用烟雾对光的散射作用来工作的，因此C 、D 正确．]5．B [在0～t 1时间内，电流恒定，表明压敏电阻的阻值恒定，则重物对压敏电阻压力恒定，则升降机可能处于静止、匀速运动或匀变速直线运动的状态，故A 选项错误，B 选项正确；t 1～t 2时间内，电流在增加，表明压敏电阻的阻值在减小，则重物对压敏电阻的压力在增大，故不可能做匀速运动或匀加速运动，C 、D 两项都错．]6．D [从题图(b)可以看出，在t 1到t 2时间内，电流表示数逐渐增大，则压敏电阻的阻值逐渐减小，说明压敏电阻受到重球的压力越来越大，小车的加速度增大，故小车做变加速运动，A 、B 均错；在t 2到t 3时间内，电流不变，则说明重球对压敏电阻的压力不变，故小车做匀加速直线运动，C 错，D 对．]7．D [油面升高，金属片向下移动，R 接入电路中的电阻减小，电路中电流增大，所以选项D 正确．]8．A [当导电液体深度h 变大时，相当于电容器的两极板的正对面积变大，由C ＝εr S4πkd知，电容C 变大，而电容器充电后与电源断开，所以电容器所带电荷量Q 不变，由U ＝QC知，电容器两极间的电压将变小．]9．A [由题给公式可知，键未按下时电容C 0＝εr S d ＝9×10－12×50×10－60.6×10－3F ＝0.75×10－12 F 恰能检测出信号时的电容C ′＝C 0＋ΔC ＝(0.75＋0.25) pF ＝4C 03故d ′＝3d 4，Δd ＝d4＝0.15 mm所以A 正确．]10．B [题中给出传感器电阻r ′的倒数与酒精气体浓度c 是正比关系，即1r ′＝kc ，电压表示数U ＝R 0E r ′＋R ＋R 0＋r ＝R 0E1kc＋R ＋R 0＋r＝kR 0Ek (R ＋R 0＋r )＋1c，可以看出电压与浓度的关系不是正比关系，但随浓度的增大而增大．]11．左 右解析 若往R T 上擦一些酒精，由于酒精蒸发吸热，热敏电阻R T 温度降低，电阻值增大，指针应向左偏；用吹风机将热风吹向电阻，电阻R T 温度升高，电阻值减小，指针向右偏．12．35解析 设电路路端电压为U ，当U ab ＝0时，有U R 1＋R 2R 1＝UR 3＋R t R 3，解得R t ＝20 kΩ由R t －t 图可知，当R t ＝20 kΩ时，t ＝35℃ 13．设计的电路图如下图所示．此方案中滑动变阻器的作用：主要是通过调节满足对热敏电阻的要求． 14．见解析解析 开始水温较低时，R 1阻值较大，电阻丝R 2对水进行加热；当水温达到100℃左右时，R 1阻值变得很小，R 2被短路，将停止加热；当温度降低到80℃时，R 1阻值又变得很大，R 2又开始加热．这样就可达到保温的效果 15．(1)4 m /s 2 向右 (2)10 m/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)如右图所示，依题意：左侧弹簧对滑块向右的推力F 1＝14 N ，右侧弹簧对滑块向左的推力F 2＝6.0 N. 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＝4 m/s 2a 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′＝20 N ，方向向左．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＝10 m/s 2a 2与F 2′同方向，即向后(向左)．。
人教版高中物理选修3-2检测：第六章传感器章末
第六章传感器章末检测一、选择题(此题有时间： 90 分钟分值：100分第Ⅰ卷 (选择题共48分)12 小题，每题 4 分，共 48 分．此中1～ 11 题为单项选择题，12 题为多选题 )1.机器人装有作为眼睛的“传感器”，如同大脑的“控制器”，以及能够行走的“履行器”，在它碰到阻碍物前会自动躲让并实时转弯．以下有关该机器人“眼睛”的说法中正确的选项是() A．力传感器B．光传感器C．温度传感器D．声音传感器【分析】碰到阻碍物会绕开，说明它是光传感器，应选项 B 正确，选项A、C、D错误．【答案】B2．有一种在光照或温度高升时排气扇都能启动的自动控制装置，以下说法正确的选项是() 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．只有光照和温度都合适时排气扇才能工作【分析】题中提到有光照或温度高升时排气扇都能自动控制，因而可知两个传感器一个是光电传感器，一个是温度传感器，并且排气扇自动工作只需光照或温度一个知足条件即可， A、C、D 错， B 对．【答案】B3.如右图所示是一只利用电容器丈量角度的传感器表示图．变化时，电容 C 便发生变化，测出 C 的变化状况，便可知道个图象中，能正确反应 C 和θ间函数关系的是()当动片和定片之间的角度θ发生θ的变化状况．以以下图所示的四【分析】因为电容和定片的面积减小，所以使得【答案】A 2 块极板之间正对面积的大小是成正比的，而θ的增大使得动片和C 减小，又θ增大致使面积减小是依照线性规律的，所以选 A.4.医生做某些特别手术时，利用电磁血流计来监测经过动脉的血流速度．电磁血流计由一对电极 a 和 b 以及磁极N 和 S 组成，磁极间的磁场是平均的．使用时，两电极a、b 均与血管壁接触，两触点的连线、磁场方向和血流速度方向两两垂直，以下图．因为血液中的正负离子随血流一同在磁场中运动，电极a、 b 之间会有细小电势差．在达到均衡时，血管内部的电场可看做是匀强电场，血液中的离子所受的电场力和磁场力的协力为零．在某次监测中，两触点的距离为 3.0 mm ，血管壁的厚度可忽视，两触点间的电势差为160 μV，磁感觉强度的大小为 0.040 T ．则血流速度的近似值和电极a、 b 的正负为 ()A ． 1.3 m/s， a 正、 b 负B． 2.7 m/s， a 正、 b 负C． 1.3 m/s， a 负、 b 正D． 2.7 m/s， a 负、 b 正【分析】依照左手定章，正离子在磁场中遇到洛伦兹力作用向上偏，负离子在磁场中遇到洛伦兹力作用向下偏，所以电极a、 b 的正负为 a 正、 b 负；当稳准时，血液中的离子所qE＝ qvB，可得 v＝E＝U＝160×10－ 6受的电场力和磁场力的协力为零，则－3 m/s≈1.3m/s.AB Bd0.04 ×3×10正确．【答案】A5．以下图，用光敏电阻LDR和灯泡制成的一种简略水污介入示器，以下说法中正确的是()A ．严重污染时，LDR 是高电阻B．轻度污染时，LDR 是高电阻C．不论污染程度怎样，LDR 的电阻不变，阻值大小由资料自己要素决定D．该仪器不会遇到白日光照的影响【分析】严重污染时，透过污水照到LDR上的光芒较少，LDR电阻较大， A 对，B错；LDR由半导体资料制成，受光照影响电阻会发生变化， C 错；白日自然光强度较强，会对LDR 造成影响， D 错．【答案】A6．利用传感器和计算机能够研究快速变化力的大小，实验时，把图甲中的小球举高到绳子的悬点O 处，而后让小球自由着落．用这处方法获取的弹性绳的拉力随时间变化图线如图乙所示．依据图线所供给的信息，以下判断正确的选项是()A． t1、t2时辰小球速度最大B． t2、t5时辰小球的动能最小C． t3、t4时辰小球的速度同样D．小球在运动过程中机械能守恒【分析】当球的速度、动能最大时球的加快度、协力为零，在t1时绳刚挺直，弹力为零，球的速度还要增大， A 错误． t2、t5时辰绳上弹力最大，绳的伸长量应达到最大，此时球的速度应为零，动能最小， B 正确．从拉力幅度渐渐减小可知球运动中有空气阻力存在，机械能不守恒， t3、 t4时辰球的速度大小必不相等，且方向相反，C、D 错误．【答案】B7．氧化锡传感器主要用于汽车尾气中一氧化碳浓度的检测，它的电阻随一氧化碳浓度的变化而变化．在如图甲所示的电路中，不一样的一氧化碳浓度对应着传感器的不一样电阻，这样，电压表的指针地点就与一氧化碳浓度有了对应关系，察看电压表指针就能判断一氧化碳浓度能否超标．有一种氧化锡传感器，其技术资猜中给出的是电导(即电阻的倒数)— CO 浓度曲线，如图乙所示．在图中表示一氧化碳浓度 c 与电压表示数U 0之间关系的图象中正确的选项是()【分析】U 0＝ IR0＝ER0，一氧化碳浓度 c 增大，电导增大，电阻 R传减小，R0＋ R＋ R传＋ rU 0增大，一氧化碳浓度 c 与电压表示数U0之间关系是正有关关系，但不是正比关系．选项D 正确．【答案】D8．以下图是家用电冰箱的压缩电动机装置的电路．此中的运转绕组是电冰箱在工作时电动机定子，因为家用沟通电是单向的，启动时一定依赖启动绕组的帮助才能产生旋转磁场．在启动绕组的支路中串连有一个PTC 元件．这是一种以钛酸钡为主要资料的热敏电阻器，电流流过PTC 元件，元件发热，它的电阻率随温度高升而发生明显变化，当电动机转起来正常此后， PTC 元件温度较高，电阻很大，启动绕组电流很小，以下判断正确的选项是()①电冰箱的电动机启动时比正常工作时耗电少②电冰箱的电动机正常工作时比启动时耗电少③电冰箱启动后，启动绕组功率不变，运转绕组功率是变化的④电冰箱启动后，启动绕组功率是变化的，运转绕组功率不变A ．①③B ．②④C．①④ D ．②③【分析】启动时，因为PTC 元件温度低电阻小，故耗电多，②正确．启动后，随PTC 元件温度高升，PTC 元件电阻增大，经过启动绕组的电流减小，故启动绕组功率是变化的，而运转绕组电压不变，故功率不变，则④正确．【答案】B9.以下图是一个基本逻辑电路，是由声控开关、光敏电阻、小灯泡等元件组成的一个自动控制电路．该电路的功能是在白日不论声音多么响，小灯泡都不会亮，在夜晚，只需有一定的声音，小灯泡就亮．这类电路现宽泛应用于公共楼梯间，该电路虚线框N 中使用的是门电路．则下边说法正确的选项是()A ． R2为光敏电阻，N 为与门电路B． R2为光敏电阻， N 为或门电路C． R1为光敏电阻， N 为或门电路D． R1为光敏电阻，N 为与门电路【分析】因为灯 L 亮要同时知足光芒弱和有声音两个条件，所以 N 为与门电路；当与门电路 N 输出为高电平“1时”灯亮，这就要求与门电路 N 的两输入端同时为高电平，所以当有声音时声控开关 N 的一个输入端处于高电位，同时另一个光敏开关输入端也要处于高电平，光敏电阻的阻值在光芒变弱时增大，所以光敏电阻应是 R2，应选项 A 正确．【答案】A10．以下图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． R G是光敏电阻(有光照耀时，阻值会明显减小)， 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电路是()A ．“与”门电路B．“非”门电路C．“或”门电路D．前方三种电路都能够【分析】有光照时， R G变小， R 两头电压增大，即输入的为高电势，而J 上电压一定小继电器才不工作，路灯是不亮的，所以应为非门电路．【答案】B11．小强在用恒温箱进行实验时，发现恒温箱的温度连续高升，没法自动控制．经检查，恒温箱的控制器没有故障．参照以下图，以下对故障判断正确的选项是()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【分析】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达错误信息，致使控制器发犯错误指令，故 C 项正确， A 项、B项错误．若加热器出现故障，只有一种可能，即不可以加热，而题中加热器向来加热才会使温度连续高升，故 D 项错误．【答案】C12．以下图，电容式触摸屏的结构主假如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沟通电场．在触摸屏幕时，因为人体是导体，手指与内部导体层间会形成一个特别电容 (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率及强弱，正确算出触摸点的地点．由以上信息可知 ()A．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．假如用带了手套的手触摸屏幕，仍旧能惹起触摸屏动作【分析】电容触摸屏在原理上把人体当成一个电容器元件的一个极板，把导体层当成另一个极板，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；假如带了手套或手持不导电的物体触摸时没有反响，这是因为手与导体层距离较大，不可以惹起导体层电场的变化， D 错误．【答案】AB第Ⅱ卷(非选择题共52 分)二、实验题 (此题有 2 小题，共15 分，请将答案写在题中的横线上)13． (5 分 )如图为包括某逻辑电路的一个简单电路图，L 为小灯泡．光照耀电阻R′时，其阻值将变得远小于R.该逻辑电路是 ________( 填“与”或“非”)门电路．当电阻 R′遇到光照时小灯泡 L 将 ________( 填“发光”或“不发光”)．【分析】由电路图可知，该逻辑电路为非门电路；当电阻 R′遇到光照时， R′的阻值减小，进而使 R 两头的电压高升，即 A 点的电势降低，经过非门逻辑电路后，使灯泡两头获取了高电压，所以灯泡将会发光．【答案】非发光14．(10分 )以下图是小明设计的一种自动测定水箱内水位的装置，R 是一种滑动变阻器，它的金属滑片是杠杆的一端，从水位表指针所指的刻度便可知道水箱内水位的高低，从图中可知：水位表是由________改装而成．当水面上涨时，滑片________ ，滑动变阻器连入电路电阻 ________，电流 ________，水量表示数________．【分析】此题利用滑动变阻器滑片改变电阻，进一步改变电压，达到控制水位的目的．【答案】电流表向下移变小变大变大三、计算题 (此题有 3 小题，共 37 分，解答应写出必需的文字说明﹑方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不可以得分，有数值计算的题，答案中一定明确写出数值和单位) 15．(10 分 )车床在工作时是不一样意将手随意凑近飞转的工件的，为了防备万一，设计了下面的光电自动控制安全电路，只需人手不当心凑近了工件，机器就自动停转，请简述其工作原理．图中的 A 为车床上的电动机； B 为随电动机高速转动的工件； C 为光源，它发出的光照在光敏电阻 D 上； E 为电磁铁； F 为衔铁； G 为电源； H 为弹簧．【答案】当手在 C、D 间凑近工件时，遮挡住射向光敏电阻的光，光敏电阻的阻值快速变大，电路中的电流减小，使电磁铁磁性减弱进而松开连接，造成电动机断路，使工件停转以保证安全．16． (13 分 )以下图为检测某传感器的电路图．传感器上标有“3 V,0.9 W 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”字样的 (传感器可看做一个0.6 A ，电压表的量程为3 V．求：(1)传感器的电阻和额定电流．(2)为了保证电路各部分的安全，在a、 b 之间所加的电源电压最大值是多少？2【分析】(1)R 传＝U传/P 传＝ 10 Ω，I 传＝ P 传/U 传＝0.3 A(2)最大电流I＝ I 传＝ 0.3 A ，电源电压最大值U m＝ U 传＋U 0， U 传为传感器的额定电压，U0为 R0m＝ 10 Ω时 R0两头的电压，即 U 0＝ I 传·R0m＝ 0.3 ×10 V ＝ 3 V，未超出电压表量程，所以 U m＝ U 传＋ U0＝ 3 V ＋ 3 V ＝ 6 V.【答案】(1)10Ω 0.3 A(2)6 V17． (14 分 )在航天事业中要用角速度计测得航天器的自转角速度ω，结构以下图，当系统绕轴OO ′转动时元件 A 在圆滑杆上发生滑动，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 l 0，电源电动势为E，内阻不计，滑动变阻器总长为l ，电阻散布平均，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．【分析】(1)由圆周运动规律知kx＝mω2R＝mω2( l0＋ x)即 kx－ mω2x＝ mω2l 02m ω l 0所以 x ＝2(2)由串连电路的规律知xm ω2l 0EU ＝ l E ＝l k － m ω2.【答案】(1)x ＝m ω2l 0 2k － m ω(2)U ＝l m ω2 l 0Ek － m ω2。
2019高中物理 第六章 传感器章末质量评估 新人教版选修3-2
第六章传感器章末质量评估(三)(时间：90分钟分值：100分)一、单项选择题(本题共10小题，每小题3分，共30分．在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求)1．关于传感器，下列说法正确的是 ( )A．光敏电阻和热敏电阻都是由半导体材料制成的B．金属材料不可以制成传感器C．传感器主要是通过感知电阻的变化来传递信号的D．以上说法都不正确答案：A2．电子秤使用的是( )A．超声波传感器B．压力传感器C温度传感器D．红外传感器答案：B3．在电梯门口放置一障碍物，会发现电梯门不停地开关，这是由于在电梯门上装有的传感器是( ) A．光传感器B．温度传感器C．声传感器D．压力传感器解析：当电梯门碰到人或其他障碍物时立即停止关门以防挤伤人，故为压力传感器．答案：D4．下列器件不是应用温度传感器的是( )A．电熨斗B．话筒C．电饭锅D．测温仪答案：B5．有一电学元件，温度升高时电阻却大幅度减小，则这种元件可能是( )A．金属导体B．绝缘体C．半导体D．超导体解析：金属导体温度升高时电阻增大；绝缘体温度升高时电阻保持不变；对于超导体，在其临界温度以下，温度升高电阻仍为零，高于临界温度，温度升高电阻往往增大；某些半导体材料受到光照或者温度升高时，会有更多的电子获得能量成为自由电子，于是导电性有明显增强，电阻大幅度减小．答案：C6.如图所示是家用电冰箱的压缩启动装置的电路，其中的运行绕组是电冰箱在工作时电动机定子．由于家用交流电是单相的，启动时必须靠启动绕组的帮助才能产生旋转磁场．在启动绕组的支路中串联有一个PTC元件．这是一种以钛酸钡为主要材料的热敏电阻器，电流流过PTC元件，元件发热，它的电阻率随温度升高而发生显著变化，当电动机转动正常以后．PTC元件温度较高，电阻很大，启动绕组电流很小，以下判断正确的是( )①电冰箱的电动机启动时比正常工作时耗电少②电冰箱的电动机正常工作时比启动时耗电少③电冰箱启动后，启动绕组功率不变，运行绕组功率是变化的④电冰箱启动后，启动绕组功率是变化的，运行绕组功率不变A．①③B．②④C．①④D．②③解析：启动时，由于PTC元件温度低电阻小．故耗电多，②正确．启动后，随PTC元件温度升高，PTC元件电阻增大，通过启动绕组的电流减小．故启动绕组功率是变化的，而运行绕组电压不变，故功率不变，则④正确，故选B.答案：B7.如图所示，将一光敏电阻接入多用电表两表笔上，将多用电表的选择开关置于欧姆挡，用光照射光敏电阻时，表针的偏角为θ；现用手掌挡住部分光线，表针的偏角为θ′，则可判断( )A．θ′＝θB．θ′<θC．θ′>θD．不能确定解析：光敏电阻的阻值随光照强度的增强而减小，用手掌挡住部分光线，阻值变大，指针自左向右偏转角度变小．答案：B8．为了保证汽车刹车时车轮不被抱死，使车轮仍有一定的滚动而不是纯滑动，这样既可以提高刹车效果，又不使车轮失去控制．为此需要一种测定车轮是否还在转动的装置，这种检测装置称为电磁脉冲传感器，如果该装置检测出车轮不再转动，它就会自动放松刹车机构，让车轮仍保持转动状态，这就是ABS防抱死系统．如图是电磁脉冲传感器示意图，B是一根永久磁体，外面绕有线圈，它们的左端靠近一个铁质齿轮A.齿轮与转动的车轮是同步的，则以下说法正确的是( )A ．车轮转动时，由于齿轮在永久磁体的磁场中切割磁感线，产生感应电流B ．车轮转动时，由于齿轮被磁化使线圈中的磁场发生变化，产生感应电流C ．车轮转速减慢时，输出电流的周期变小．电流强度也变小D ．车轮转速减慢时，输出电流的周期变大，电流强度也变大解析：此传感器是利用线圈中磁通量的变化产生感应电流的原理来实现检测的．当车轮转动时，带动齿轮转动．相当于将铁块插入和拔出线圈，从而使线圈中磁通量发生变化而产生感应电流．故选项A 错误，B 正确：当车轮转速减慢时，线圈中磁通量的变化减慢，产生的感应电流的周期变大，由E ＝ΔΦΔt 可知，电流强度变小．故选项C 、D 错误．答案：B9．如图所示为热敏电阻和金属热电阻的电阻值随温度T 变化的图线，下列说法正确的是( )A ．图线1是热敏电阻的RT 图线，它是用绝缘材料制成的B ．图线2是热敏电阻的RT 图线，它可以用半导体材料制成C ．图线1的材料化学稳定性好，测温范围大，灵敏度高D ．图线2的材料化学稳定性差，测温范围大，灵敏度低解析：热敏电阻由半导体材料制成，金属热电阻由金属制成，由图知1为金属热电阻，2为热敏电阻，故A 错误，B 正确．与热敏电阻相比，金属热电阻的化学稳定性好，测温范围大，但灵敏度差，故C 、D 错误．答案：B10.如图所示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，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是电容器两板间的( )A ．距离变化B ．正对面积变化C ．介质变化D ．电压变化解析：平行板电容器的电容C ∝εr Sd，本例中的介质没有变化，正对面积也没有变化，引起电容变化的因素是板间距离d .故选A.答案：A二、多项选择题(本题共4小题，每小题5分，共20分．在每小题给出的四个选项中有多项符合题目要求，全部选对得5分，漏选得3分，错选或不选得0分)11．如图所示为光敏电阻自动计数器的示意图，其中R1为光敏电阻，R2为定值电阻．此光电计数器的工作原理是( )A．当有光照射R1时，信号处理系统获得高电压B．当有光照射R1时，信号处理系统获得低电压C．信号处理系统每获得一次低电压就计数一次D．信号处理系统每获得一次高电压就计数一次解析：光电计数器的工作原理：当有物体挡住射到光敏电阻R1的光照时，R1电阻增大，电路中电流减小，R2两端电压降低，信号处理系统得到低电压，计数器每由高电压变到低电压，就计一个数，从而达到自动计数的目的．答案：AC12．一些学校为了保证教室照明条件，采用智能照明系统，在自然光不足时接通电源启动日光灯，而在自然光充足时，自动关闭日光灯．其原理图如图所示，R为一光敏电阻，L为一带铁芯的螺线管，在螺线管上方有一用细弹簧系着的轻质衔铁，一端用铰链固定在墙上可以自由转动，另一端用一绝缘棒连接两动触头，有关这个智能照明系统的工作原理描述正确的是( )A．光照越强，光敏电阻阻值越大，衔铁被吸引下来B．在光线不足时，光敏电阻阻值变大，电流减小，衔铁被弹簧拉上去，日光灯接通C．上面两接线柱和日光灯电路连接D．下面两接线柱和日光灯电路连接解析：由光敏电阻的特性可知，光照强度越强，电阻越小，电流越大，所以选项A错误，选项B正确；上面两接线柱应接日光灯电路，所以选项C正确，选项D错误．答案：BC13．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．半导体热敏电阻常用作温度传感器，因为温度越高，它的电阻值越大答案：BC14.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.假设电压表是理想电压表，则下列说法正确的是( )A．物体M运动时，电源内的电流不会发生变化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，电压表没有示数解析：电压表不分流，故触头移动不会改变电路的总电阻，也就不会改变电路中的总电流，故A正确，电压表测量触头P与左侧电阻之间的电压，故示数随物体M的移动，亦即随触头的运动而变化．故B正确，C、D 错误．答案：AB三、实验题(本题共2小题，共16分，把答案填在题中横线上或按要求作答)15．(6分)利用负温度系数热敏电阻制作的温度传感器，一般体积很小，可以用来测量很小范围内的温度变化，反应快，而且精确度高．图甲图乙(1)如果将负温度系数热敏电阻与电源、电流表和电阻串联成一个电路，如图甲所示，其他因素不变，只要热敏电阻所处区域的温度降低，电路中电流将变________(选填“大”或“小”)．(2)上述电路中，我们将电流表中的电流刻度(如图乙所示)换成相应的温度刻度，就能直接显示出热敏电阻附近的温度．如果刻度盘正中的温度为20 ℃，则25 ℃的刻度应在20 ℃的刻度的________(选填“左”或“左”)侧．解析：(1)因为负温度系数热敏电阻温度升高时电阻减小，温度降低时电阻增大，故电路中电流会减小．(2)由(1)的分析知，温度越高，电流越大，25 ℃的刻度应对应较大电流，故在20 ℃对应电流刻度的右侧．答案：(1)小(2)右16．(10分)如图所示为某一热敏电阻(电阻值随温度的改变而改变，且对温度很敏感)的I-U关系曲线图．(1)为了通过测量得到如图所示I-U 关系的完整曲线，在图甲、图乙两个电路图中应选择的是图________；简要说明理由：_________(电源电动势为9 V ，内阻不计，滑动变阻器的最大阻值为100 Ω)．图甲 图乙(2)在如图所示电路中，电源电压恒为9 V ，电流表读数为70 mA ，定值电阻R 1为250 Ω.由热敏电阻的I-U 关系曲线可知，热敏电阻两端的电压为________V ；电阻R 2的阻值为________Ω.(3)举出一个可以应用热敏电阻的例子：________．解析：(1)由I-U 关系曲线看出，电压表的测量范围从0开始，而图乙不符合这个条件，且图甲电路电压的调节范围比图乙电路电压的调节范围大，所以选图甲．(2)由图知R 2与热敏电阻串联后与R 1并联接在电压恒为9 V 的的电源上，总电流I ＝70 mA ，R 1＝250 Ω.设通过R 1的电流为I 1，通过热敏电阻的电流为I 2，则I ＝I 1＋I 2，故I 2＝I －I 1＝⎝ ⎛⎭⎪⎫70－9250×103mA ＝34 mA.由图象查得电流为34 mA 时，热敏电阻所对应的电压为5.2 V ，则R 2两端电压为3.8 V ，R 2＝ 3.8 V34×103A≈111.8 Ω.答案：(1)甲 电压表的测量范围从0开始且图甲电路电压的调节范围比图乙大 (2)5.2 111.8 (3)略 四、计算题(本题共3小题，共34分，解答时应写出必要的文字说明、方程式和演算步骤，有数值计算的要注明单位)17．(10分)如图所示为“神舟七号”飞船发射升空时火箭内测试仪平台上放置的一个压力传感器，传感器上面压一质量为M 的物体，火箭点火后从地面向上加速升空，当升到某一高度时，加速度为a ＝g2，压力传感器此时显示出物体对平台的压力为点火前压力的1716，已知地球的半径为R ，g 为地面附近的重力加速度，试求此时火箭离地面的高度．解析：设此时火箭升空高度为H ，此处重力加速度为g ′. 则有F －Mg ′＝Ma ，①由万有引力定律可得：g ′g ＝R 2（R ＋H ）2，②又因为F ＝1716Mg ，③由①②③得：H ＝R3.18．(10分)用如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、后壁上各安装一个压力传感器．用两根相同的轻弹簧夹着一个质量为2.0 kg 的滑块，滑块无摩擦滑动，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，两弹簧处于压缩状态，传感器A 、B 的示数均为10 N.(1)若传感器A 的示数为14 N ，传感器B 的示数为6.0 N ，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0?解析：(1)依题意可知，左侧弹簧对滑块向右的推力F 1＝14 N ，右侧弹簧对滑块向左的推力F 2＝6.0 N ．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＝4 m/s 2，a 1与F 1同方向，即向前(向右)．(2)A 传感器的读数为0，即左侧弹簧的弹力F 1′＝0 N ，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′＝20 N ．滑块所受合力产生加速度为a 2，由牛顿第二定律得F 2′＝ma 2，解得a 2＝10 m/s 2，方向向后(向左)．19．(14分)如图所示是一种自动测定油箱内油面高度的装置．其中R 是滑动变阻器，阻值范围是0～100Ω，它的金属滑片是杠杆的一端，油量表是由电流表改装而成的，实际是量程为0～0.6 A 的电流表，从指针所指的刻度可知油箱内油面的高度；R ′为校准电阻．已知电源电压为12 V ，油箱空和油箱满时金属滑片恰在滑动变阻器的两端点a 、b 处．(1)当油箱满时，电流表示数恰好为满偏刻度0.6 A ，求校准电阻R ′的阻值和油箱空时电流表的示数． (2)若将电流表改换为电压表，用电压表的指针指示的刻度显示油箱内油面的高度，要求油面上升时电压表的读数增大，请将电压表○V 画在图中，并标明电压表的“＋”“－”接线柱．若改装后电路中校准电阻的阻值不变，求电压表示数的变化范围．解析：(1)当电流表示数为满偏刻度0.6 A 时，金属滑片在b 处，此时滑动变阻器连入电路的电阻R ＝0.R ′＝U I ＝120.6Ω＝20Ω.油箱空时，滑动变阻器连入电路的电阻R ＝100Ω，则电流表的示数为I 1＝UR ′＋R ＝1220＋100A ＝0.1 A.(2)为符合油面上升时，电压表读数增大的要求，应使电压表与校准电阻R ′并联，电压表示数变化的范围，由滑片在a 、b 两处时校准电阻R ′两端的电压决定．如图所示．U 1＝UR ′R ＋R ′＝2 V ，U 2＝12 V.故电压表示数的变化范围为2 ～12 V.。
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2019-2020年高中物理人教版选修3-2检测：第六章传感器章末 Word版含答案
机器人装有作为眼睛的“传感器”，犹如大脑的“控制器”，以及可以行走的“执行在它碰到障碍物前会自动避让并及时转弯．下列有关该机器人“眼睛”的说法中正确
因为电容和2块极板之间正对面积的大小是成正比的，而
片和定片的面积减小，所以使得C减小，又θ增大导致面积减小是按照线性规律的，所以
利用电磁血流计来监测通过动脉的血流速度．
构成，磁极间的磁场是均匀的．使用时，两电极
两触点的连线、磁场方向和血流速度方向两两垂直，如图所示．
负离子随血流一起在磁场中运动，电极a、b之间会有微小电势差．在达到平衡时，血管内
血液中的离子所受的电场力和磁场力的合力为零．
，血管壁的厚度可忽略，两触点间的电势差为
．则血流速度的近似值和电极a、b
正离子在磁场中受到洛伦兹力作用向上偏，
a、b的正负为a正、
所受的电场力和磁场力的合力为零，则qE＝qvB，可得v＝
．小球在运动过程中机械能守恒
当球的速度、动能最大时球的加速度、合力为零，在
错误．t2、t5时刻绳上弹力最大，绳的伸长量应达到最大，此
正确．从拉力幅度逐渐减小可知球运动中有空气阻力存在，时刻球的速度大小必不相等，且方向相反，
．氧化锡传感器主要用于汽车尾气中一氧化碳浓度的检测，它的电阻随一氧化碳浓度在如图甲所示的电路中，不同的一氧化碳浓度对应着传感器的不同电阻，电压表的指针位置就与一氧化碳浓度有了对应关系，观察电压表指针就能判断一氧化碳浓度是否超标．有一种氧化锡传感器，其技术资料中给出的是电导
度曲线，如图乙所示．在图中表示一氧化碳浓度c与电压表示数
ER0
，一氧化碳浓度c增大，电导增大，电阻
R0＋R＋R传＋r
与电压表示数U0之间关系是正相关关系，但不是正比关系．选项
．如图所示是家用电冰箱的压缩电动机装置的电路．其中的运行绕组是电冰箱在工作由于家用交流电是单向的，启动时必须依靠启动绕组的帮助才能产生旋转磁在启动绕组的支路中串联有一个PTC元件．这是一种以钛酸钡为主要材料的热敏电阻器，元件发热，它的电阻率随温度升高而发生显著变化，
元件温度较高，电阻很大，启动绕组电流很小，以下判断正确的是
①电冰箱的电动机启动时比正常工作时耗电少
②电冰箱的电动机正常工作时比启动时耗电少
启动绕组功率不变，运行绕组功率是变化的
绕组功率是变化的，运行绕组功率不变
PTC元件温度低电阻小，故耗电多，②正确．启动后，随
元件电阻增大，通过启动绕组的电流减小，故启动绕组功率是变化的，而运行绕组电压不变，故功率不变，则④正确．
是由声控开关、光敏电阻、
动控制电路．该电路的功能是在白天无论声音多么响，小灯泡都不会亮，在晚上，
这种电路现广泛应用于公共楼梯间，
．“非”门电路
．前面三种电路都可以
变小，R两端电压增大，即输入的为高电势，而
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
【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项正确，A项、B项错误．若加热器出现故障，只有一种可能，即不能加热，而题中加热器一直加热才会使温度持续升高，故D项错误．
【答案】 C
12．如图所示，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( )
A．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】AB
第Ⅱ卷(非选择题共52分)
二、实验题(本题有2小题，共15分，请将答案写在题中的横线上)
13．(5分)如图为包含某逻辑电路的一个简单电路图，L为小灯泡．光照射电阻R′时，其阻值将变得远小于R.该逻辑电路是________(填“与”或“非”)门电路．当电阻R′受到
由电路图可知，该逻辑电路为非门电路；当电阻
A点的电势降低，
如图所示是小明设计的一种自动测定水箱内水位的装置，
从水位表指针所指的刻度就可知道水箱内水位的高低，
改装而成．当水面上升时，
，水量表示数________
本题利用滑动变阻器滑片改变电阻，进一步改变电压，
变小变大变大
分，解答应写出必要的文字说明﹑方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位车床在工作时是不允许将手随便接近飞转的工件的，为了防止万一，设计
只要人手不小心靠近了工件，
为车床上的电动机；B为随电动机高速转动的工件；
为电磁铁；F为衔铁；G为电源；
间靠近工件时，遮挡住射向光敏电阻的光，光敏电阻的阻值迅速变大，电路中的电流减小，使电磁铁磁性减弱从而放开衔接，造成电动机断路，
如图所示为检测某传感器的电路图．传感器上标有“3
上标有“10 Ω，1 A”的字样，电流表的量程为
为了确保电路各部分的安全，在a、b之间所加的电源电压最大值是多少？
Ω，
为传感器的额定电压，
两端的电压，
，
在航天事业中要用角速度计测得航天器的自转角速度
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
，原长为l0，电源电动势为
，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
的关系式．
的关系式．
l k－2
.
【答案】(1)
mω2l k－mω
mω2
l k－2。