傳感器及其工作原理練習(xí)題及答案解析

1、知能優(yōu)化訓(xùn)練同步測1. （2011年高考江蘇物理卷）美國科學(xué)家 Willard S . Boyle與George E . Smith因電荷耦合器件（CCD）的重要發(fā)明榮獲2009年度諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng).CCD是將光學(xué)量轉(zhuǎn)變成電學(xué)量的傳感器下列器件可作為傳感器的有（）A. 發(fā)光二極管C.霍爾元件解析：選BC.發(fā)光二極管有單向?qū)щ娦?，A錯(cuò);對(duì)；干電池是電源，D錯(cuò).2. 關(guān)于干簧管，下列說法正確的是 （）A. 干簧管接入電路中相當(dāng)于電阻的作用B. 干簧管是根據(jù)熱脹冷縮的原理制成的C. 干簧管接入電路中相當(dāng)于開關(guān)的作用D. 干簧管是作為電控元件以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制的B .熱敏電阻D.干電池?zé)崦綦娮韬突魻栐伎?/p>

2、作為傳感器，B、C答案：C3. 有定值電阻、熱敏電阻、光敏電阻三只元件，將這三只元件分別接入如圖6 1- 11所示電路中的A、B兩點(diǎn)后，用黑紙包住元件或者把元件置入熱水中，觀察歐姆表的示數(shù)，下列說法中正確的是（）II 0Qaa圖 6 1 11A. 置入熱水中與不置入熱水中相比，歐姆表示數(shù)變化較大，這只元件一定是熱敏電阻B. 置入熱水中與不置入熱水中相比，歐姆表示數(shù)不變化，這只元件一定是定值電阻C. 用黑紙包住元件與不用黑紙包住元件相比，歐姆表示數(shù)變化較大，這只元件一定是光敏 電阻D. 用黑紙包住元件與不用黑紙包住元件相比，歐姆表示數(shù)相同，這只元件一定是定值電阻 解析：選AC.熱敏電阻的阻值隨溫

3、度變化而變化，定值電阻和光敏電阻不隨溫度變化；光敏 電阻的阻值隨光照變化而變化，定值電阻和熱敏電阻不隨之變化.4. 如圖6 - 1- 12所示是電容式話筒的示意圖，它是利用電容制作的傳感器，話筒的振動(dòng)膜 前面有薄薄的金屬層，膜后距膜幾十微米處有一金屬板，振動(dòng)膜上的金屬層和這個(gè)金屬板 構(gòu)成電容器的兩極，在兩極間加一電壓U,人對(duì)著話筒說話時(shí)，振動(dòng)膜前后振動(dòng)，使電容發(fā)生變化，使聲音信號(hào)被話筒轉(zhuǎn)化為電信號(hào)，其中導(dǎo)致電容變化的原因是電容器兩板間的圖 6 1 12A.距離變化C.介質(zhì)變化的上下表面的電勢有什么關(guān)系（圖 6 1 13B. 正對(duì)面積變化D.電壓變化解析：選A.平行板電容器的電容rSd,本題中的

4、介質(zhì)沒有變化， 正對(duì)面積也沒有變化,引起電容變化的因素是板間距離d.5. 如圖6 1 13所示，截面為矩形的金屬導(dǎo)體，放在磁場中，當(dāng)導(dǎo)體中通有電流時(shí)，導(dǎo)體A. UM UNB. UM= UNC. UM UN.故選A. 課時(shí)訓(xùn)緣一、選擇題1利用半導(dǎo)體材料可以制成 （）A標(biāo)準(zhǔn)電阻B.熱敏電阻C.光敏電阻D.溫度報(bào)警器答案：BCD2街旁的路燈，江海里的航標(biāo)都要求在夜晚亮，白天熄，禾U用半導(dǎo)體的電學(xué)特性制成了自動(dòng)點(diǎn)亮、熄滅的裝置，實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)控制，這是利用半導(dǎo)體的（）B.光敏性D.三種特性都利用A .壓敏性C.熱敏性答案：B3. 如圖6- 1- 14是觀察電阻隨溫度變化情況的示意圖.現(xiàn)在把杯中的水由冷水變

5、為熱水, 關(guān)于歐姆表的讀數(shù)變化情況正確的是（）F八12：圖 6 1 14A. 如果R為金屬熱電阻，讀數(shù)變大，且變化非常明顯B. 如果R為金屬熱電阻，讀數(shù)變小，且變化不明顯C. 如果R為熱敏電阻（用半導(dǎo)體材料制作），讀數(shù)變化非常明顯D. 如果R為熱敏電阻（用半導(dǎo)體材料制作），讀數(shù)變化不明顯解析：選C.若為金屬熱電阻，溫度升高后，電阻變大，讀數(shù)變化不明顯，A、B錯(cuò)誤.若為熱敏電阻，讀數(shù)將明顯變化，C對(duì)D錯(cuò).4. 金屬鉑的電阻值對(duì)溫度高低非常敏感，圖6 1 15中可能表示金屬鉑電阻的 U I圖線是（）h的變化為（）圖 6 1 16解析：選B.金屬鉑導(dǎo)體的電阻對(duì)溫度的變化很敏感，電阻隨溫度的升高而增大

6、，在一定溫度下其U- I圖線是非線性的且圖線的斜率越來越大，故B正確.5. 如圖6 1 16所示為一測定液面高低的傳感器示意圖，A為固定的導(dǎo)體芯，B為導(dǎo)體芯外面的一層絕緣物質(zhì)， C為導(dǎo)電液體，把傳感器接到圖示電路中，已知靈敏電流表指針偏轉(zhuǎn)方向與電流方向相同.如果發(fā)現(xiàn)指針正向右偏轉(zhuǎn)，則導(dǎo)電液體深度變大，L為小燈泡，當(dāng)溫度降低時(shí)（）C.不變D.無法確定解析：選B.由電源極性及電流方向可知，A、B構(gòu)成的電容器上的電荷量減小，據(jù)g Q電容C在減小，可推知正對(duì)面積 S減小，即h在減小.6. 如圖6- 1- 17所示，由電源、小燈泡、金屬電阻絲、開關(guān)組成的電路中，當(dāng)閉合開關(guān)S后，小燈泡正常發(fā)光，若用酒精燈

7、加熱電阻絲時(shí)，發(fā)現(xiàn)小燈泡亮度變暗，發(fā)生這一現(xiàn)象的 主要原因是（）圖 6 1 17A. 小燈泡的電阻發(fā)生了變化B. 小燈泡燈絲的電阻率隨溫度發(fā)生了變化C. 電阻絲的電阻率隨溫度發(fā)生了變化D. 電源的電壓隨溫度發(fā)生了變化解析：選C.溫度升高，金屬電阻絲電阻率增大，電阻增大，電路中電流減小，燈泡亮度減弱.7. 如圖6 1 18所示，R為半導(dǎo)體熱敏電阻，其他電阻都是普通的電阻，當(dāng)燈泡L的亮度圖 6 1 18變暗時(shí)，說明（）A. 環(huán)境溫度變高B. 環(huán)境溫度變低環(huán)境溫度不變D. 都有可能解析：選B.當(dāng)燈泡L的亮度變暗時(shí)，說明通過燈泡L的電流變小，R變大，只有環(huán)境溫度變低，R才變大，所以選B.8. 如圖6

8、1 19所示，R為定值電阻，R2為負(fù)溫度系數(shù)的熱敏電阻，當(dāng)溫度降低時(shí)，電阻圖 6 1 19A. R兩端的電壓增大B. 電流表的示數(shù)增大C. 小燈泡的亮度變強(qiáng)D. 小燈泡的亮度變?nèi)踅馕觯哼x與燈L并聯(lián)后與R串聯(lián)，與電源構(gòu)成閉合電路，當(dāng)溫度降低時(shí)，電阻R2增大，外電路電阻增大，電流表讀數(shù)減小，燈 L兩端電壓增大，燈泡亮度變強(qiáng)， R兩端電壓減小，故 C正確，其余各項(xiàng)均錯(cuò).9如圖6 1 20所示為光敏電阻自動(dòng)計(jì)數(shù)器的示意圖，其中R為光敏電阻，R2為定值電阻此光電計(jì)數(shù)器的基本工作原理是（）A. 當(dāng)有光照射 R時(shí)，信號(hào)處理系統(tǒng)獲得高電壓B. 當(dāng)有光照射R時(shí)，信號(hào)處理系統(tǒng)獲得低電壓C. 信號(hào)處理系統(tǒng)每獲得一次

9、低電壓就計(jì)數(shù)一次D. 信號(hào)處理系統(tǒng)每獲得一次高電壓就計(jì)數(shù)一次解析：選AC.當(dāng)光照射到光敏電阻 R上時(shí)，R電阻減小，電路中電流增大，R2兩端電壓升高， 信號(hào)處理系統(tǒng)得到高電壓，計(jì)數(shù)器每由高電壓轉(zhuǎn)到低電壓，就計(jì)一個(gè)數(shù)，從而達(dá)到自動(dòng)計(jì) 數(shù)目的，由以上分析選項(xiàng) A C正確.10電容式傳感器是用來將各種非電信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)的裝置，由于電容器的電容C取決于極板正對(duì)面積 S極板間距離d以及極板間的電介質(zhì)這幾個(gè)因素，當(dāng)某一物理量發(fā)生變化時(shí)就能引起上述某個(gè)因素的變化，從而又可推出另一物理量的值，如圖6 1 21所示是四種電容式傳感器的示意圖，關(guān)于這四種傳感器的作用，下列說法不正確的是（）屮侍團(tuán)樂力F周定電曲內(nèi)掘

10、板T圖 6 1 21A. 甲圖的傳感器可以用來測量角度B. 乙圖的傳感器可以用來測量液面的高度C. 丙圖的傳感器可以用來測量壓力D. 丁圖的傳感器可以用來測量速度解析：選D.甲圖角度變化能導(dǎo)致極板正對(duì)面積變化；乙圖高度變化能導(dǎo)致極板正對(duì)面積變 化；丙圖F變化能導(dǎo)致極板間距變化；丁圖物體位置變化導(dǎo)致電介質(zhì)變化所以，甲、乙、 丙、丁分別是測角度、高度、壓力、位移的物理量.二、非選擇題11 按圖6 1 22所示接好電路，合上 S、S2，發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮，原因是 ;用電吹風(fēng)對(duì)熱敏電阻吹一會(huì)兒熱風(fēng)，會(huì)發(fā)現(xiàn)小燈泡 ，原因是 ;停止吹風(fēng)，會(huì)發(fā)現(xiàn);把熱敏電阻放入冷水中會(huì)發(fā)現(xiàn) 熱虢屯陽解析：依靠熱敏電阻的性質(zhì)進(jìn)行

11、分析，由于熱敏電阻在常溫時(shí)阻值較大，左側(cè)電路電流較 小，電磁鐵磁性較弱吸不住銜鐵；當(dāng)用電吹風(fēng)對(duì)熱敏電阻加熱使其阻值變小，電路中電流 增大，電磁鐵吸住銜鐵，使右側(cè)電路接通，小燈泡亮了；停止吹風(fēng)后，小燈泡不會(huì)立即熄 滅，因?yàn)闊崦綦娮铚囟热匀惠^高，當(dāng)把熱敏電阻放入冷水后，熱敏電阻溫度降低很快，阻 值變大，故小燈泡熄滅.答案：見解析12.角速度計(jì)可測得航天器自轉(zhuǎn)的角速度 3,其結(jié)構(gòu)如圖6 1 23所示，當(dāng)系統(tǒng)繞 0O軸 轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，元件 A在光滑桿上發(fā)生滑動(dòng)，并輸出電信號(hào)成為航天器的制導(dǎo)信號(hào)源已知A質(zhì)量為m彈簧的勁度系數(shù)為 k，原長為5,電源電動(dòng)勢為 E,內(nèi)阻不計(jì)，滑動(dòng)變阻器總長為P在中點(diǎn)，與固定接頭 Q正對(duì)，當(dāng)系統(tǒng)L,電阻分布均勻，系統(tǒng)靜止時(shí)滑動(dòng)變阻器滑動(dòng)觸頭以角速度3轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，求：(1) 彈簧形變量X與3的關(guān)系式.(2) 電壓表的示數(shù) U與角速度3的函數(shù)關(guān)系