必考部分選修32傳感器課時(shí)作業(yè)

1、必考部分 選修3-2 第十章 第3單元 傳感器課時(shí)作業(yè)命 題 設(shè) 計(jì)難度目標(biāo) 題號(hào) 較易中等稍難單一目標(biāo)電容傳感器2光傳感器37、9溫度傳感器45、810壓力傳感器6綜合目標(biāo)傳感器的應(yīng)用11211一、單項(xiàng)選擇題(本題共6小題，每小題7分，共42分)1關(guān)于傳感器，下列說(shuō)法正確的是 ()A所有傳感器的材料都是由半導(dǎo)體材料做成的B金屬材料也可以制成傳感器C傳感器主要是通過(guò)感知電壓的變化來(lái)傳遞信號(hào)的D以上說(shuō)法都不正確解析：半導(dǎo)體材料可以制成傳感器，其他材料也可以制成傳感器，如金屬氧化物氧化錳就可以制成溫度計(jì)，所以A錯(cuò)，B正確傳感器不但能感知電壓的變化，還能感受力、溫度、光、聲、化學(xué)成分等非電學(xué)量，所以

2、C錯(cuò)答案：B2如圖1所示是一個(gè)測(cè)定液面高度的傳感器，在導(dǎo)線芯的外面涂上一層絕緣物質(zhì)，放在導(dǎo)電液體中，導(dǎo)線芯和導(dǎo)電液體構(gòu)成電容器的兩極，把這兩極接入外電路，當(dāng)外電路中的電流變化說(shuō)明電容值增大時(shí)，導(dǎo)電液體的深度h的變化為()A增大B減小C不變 D無(wú)法確定解析：電容器的電容增大時(shí)，電容器兩極板的正對(duì)面積增大，故h增大，A選項(xiàng)正確答案：A3如圖2所示的實(shí)驗(yàn)電路中，電源兩端的電壓恒定，L為小燈泡，R為光敏電阻，D為發(fā)光二極管(電流越大，發(fā)出的光越強(qiáng))，R與D相距很近且不變下列說(shuō)法中正確的是 ()A當(dāng)滑動(dòng)觸頭向左移動(dòng)時(shí)，L消耗的功率增大B當(dāng)滑動(dòng)觸頭向左移動(dòng)時(shí)，L消耗的功率減小C當(dāng)滑動(dòng)觸頭向右移動(dòng)時(shí)，L消耗

3、的功率可能不變D無(wú)論怎樣移動(dòng)滑動(dòng)觸頭，L消耗的功率都不變解析：電源電壓恒定，也就是說(shuō)，并聯(lián)電路兩端的電壓恒定，當(dāng)滑動(dòng)觸頭向左移動(dòng)時(shí)，發(fā)光二極管發(fā)光變強(qiáng)，光敏電阻的電阻變小，所以電流變大，則L消耗的功率變大答案：A4如圖3所示是觀察電阻值隨溫度變化情況的示意圖現(xiàn)在把杯中的水由冷水變?yōu)闊崴?，關(guān)于歐姆表的讀數(shù)變化情況正確的是()A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：由于金屬熱電阻的化學(xué)穩(wěn)定性較好，測(cè)溫范圍較大，因而其熱靈敏性差一些；而

4、由半導(dǎo)體材料制成的熱敏電阻的電阻值感溫靈敏度較高對(duì)于杯中水的溫度升高或降低，熱敏電阻的阻值變化必然比金屬熱電阻阻值的變化要大因此，若R為金屬熱電阻時(shí)，歐姆表的示數(shù)會(huì)變大但并不明顯(因?yàn)榻饘贌犭娮枳柚禃?huì)有較小的增大，電路中的電流會(huì)有較小的變小)，故A、B兩選項(xiàng)錯(cuò)誤同理，若R為熱敏電阻，水升溫時(shí)其阻值必有明顯的變小，歐姆表的示數(shù)必有較明顯的變化(即減小)，故C選項(xiàng)正確而D選項(xiàng)錯(cuò)誤答案：C5在一些星級(jí)賓館的洗手間經(jīng)常裝有自動(dòng)干手機(jī)，洗手后將濕手靠近，機(jī)內(nèi)的傳感器就開通電熱器加熱，有熱空氣從機(jī)內(nèi)噴出，將濕手烘干手靠近干手機(jī)能使傳感器工作，是因?yàn)?()A改變了濕度 B改變了溫度C改變了磁場(chǎng) D改變了電容

5、解析：根據(jù)自動(dòng)干手機(jī)工作的特征，手靠近電熱器開始工作，手撤離電熱器停止工作，人是一種導(dǎo)體，可以與其他導(dǎo)體構(gòu)成電容手靠近時(shí)相當(dāng)于連接一個(gè)電容，可以確定干手機(jī)內(nèi)設(shè)有電容式傳感器，由于手的靠近改變了電容用濕度和溫度來(lái)驅(qū)動(dòng)電熱器工作，理論上可行，但是假如干手機(jī)是由于濕度、溫度的變化而工作就成了室內(nèi)烘干機(jī)答案：D6如圖4所示為大型電子地磅電路圖，電源電動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)阻不計(jì)不稱物體時(shí)，滑片P在A端，滑動(dòng)變阻器接入電路的有效電阻最大，電流最?。环Q重物時(shí)，在壓力作用下使滑片P下滑，滑動(dòng)變阻器的有效電阻變小，電流變大，這樣把電流對(duì)應(yīng)的重量值刻在刻度盤上，就可以讀出被稱物體的重力了若滑動(dòng)變阻器上A、B間距離為L(zhǎng)，最

6、大阻值等于定值電阻R0的阻值，已知兩彈簧的總彈力與形變量成正比，比例系數(shù)為k，則所稱重物的重力G與電流大小I的關(guān)系為 ()AG2kLBGkLCGkL DGkIL解析：電子地磅上有重物時(shí)，根據(jù)受力平衡及胡克定律得Gkx，不稱物體時(shí)，滑片P在A端，放置重物G時(shí)，滑片下移x，變阻器在電路中的有效電阻為R(Lx)(L)由電路的特點(diǎn)，根據(jù)閉合電路歐姆定律可得I，將 R代入得I，整理得G2kL，所以A正確答案：A二、多項(xiàng)選擇題(本題共4小題，每小題7分，共28分每小題有多個(gè)選項(xiàng)符合題意，全部選對(duì)的得7分，選對(duì)但不全的得3分，錯(cuò)選或不答的得0分)7如圖5所示，R1、R2為定值電阻，L為小燈泡，R3為光敏電阻

7、，當(dāng)照射光強(qiáng)度增大時(shí) ()A電壓表的示數(shù)增大BR2中電流減小C小燈泡的功率增大D電路的路端電壓增大解析：當(dāng)光強(qiáng)度增大時(shí)，R3阻值減小，外電路電阻隨R3的減小而減小，R1兩端電壓因干路電流增大而增大，同時(shí)內(nèi)電壓增大，故電路路端電壓減小，而電壓表的示數(shù)增大，A項(xiàng)正確，D項(xiàng)錯(cuò)誤；由路端電壓減小而R1兩端電壓增大知，R2兩端電壓必減小，則R2中電流減小，故B項(xiàng)正確；結(jié)合干路電流增大知流過(guò)小燈泡的電流必增大，則小燈泡的功率增大，C項(xiàng)正確答案：ABC8一般的電熨斗用合金絲作發(fā)熱元件，合金絲電阻隨溫度t變化的關(guān)系如圖6中實(shí)線所示，由于環(huán)境溫度以及熨燙的衣物厚度、干濕不同，熨斗的散熱功率不同，因而熨斗的溫度可

8、能會(huì)在較大范圍內(nèi)波動(dòng)，易損壞衣物有一種用主要成分為BaTiO3被稱為“PTC”的特殊材料作發(fā)熱元件的電熨斗PTC材料的電阻隨溫度變化的關(guān)系如圖6中實(shí)線所示根據(jù)圖線分析可知 ()A原處于冷態(tài)的PTC電熨斗比普通電熨斗升溫快BPTC電熨斗能自動(dòng)控制溫度，溫度穩(wěn)定在T0T6之間CPTC電熨斗能自動(dòng)控制溫度，溫度穩(wěn)定在T6T7之間DPTC電熨斗不能自動(dòng)控制溫度解析：冷態(tài)時(shí)PTC材料電阻小，由P知其發(fā)熱功率大升溫快，A對(duì)由圖可知，溫度較低時(shí)，PTC材料電阻小，熱功率大，生熱大于散熱，溫度升高，電阻迅速增大，生熱功率會(huì)減小，當(dāng)生熱功率小于散熱功率時(shí)，電阻溫度降低，電阻減小，生熱功率會(huì)增大，故當(dāng)生熱功率等于

9、散熱功率時(shí)，溫度會(huì)穩(wěn)定在圖中T6T7之間，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制溫度，所以C對(duì)，B、D錯(cuò)答案：AC9如圖7所示為光敏電阻自動(dòng)記數(shù)示意圖，被計(jì)數(shù)的制品放在傳送帶上，光源安裝在傳送帶一側(cè)，光電計(jì)數(shù)裝置(信息處理系統(tǒng))安裝在傳送帶的另一側(cè)，其中R1是光敏電阻，R2是定值電阻，每當(dāng)有制品通過(guò)時(shí)，光線被擋住，計(jì)數(shù)器就自動(dòng)把制品數(shù)目記錄下來(lái)關(guān)于此光電計(jì)數(shù)器的運(yùn)用，下列說(shuō)法正確的是()A當(dāng)有光照射R1時(shí)，信號(hào)處理系統(tǒng)獲得低電壓B當(dāng)有光照射R1時(shí)，信號(hào)處理系統(tǒng)獲得高電壓C信號(hào)處理系統(tǒng)每獲得一次高電壓就記數(shù)一次D信號(hào)處理系統(tǒng)每獲得一次低電壓就記數(shù)一次解析：當(dāng)有光線照到R1時(shí)，R1的電阻變小，電路電流變大，定值電阻R2兩端

10、的電壓變大，所以R1分得電壓要變小，與之并聯(lián)的信號(hào)處理系統(tǒng)電壓也會(huì)變??；同理，當(dāng)有制品通過(guò)時(shí)，照到R1的光線被制品擋住，R1的電阻變大，信號(hào)處理系統(tǒng)獲得較高電壓，所以正確答案是A、C.答案：AC10家用電熱滅蚊器中電熱部分的主要部件是PTC元件，PTC元件是由鈦酸鋇等半導(dǎo)體材料制成的電阻器，其電阻率與溫度的關(guān)系如圖8所示，由于這種特性，PTC元件具有發(fā)熱、控溫兩重功能，對(duì)此，以下說(shuō)法中正確的是 ()A通電后其功率先增大后減小B通電后其功率先減小后增大C當(dāng)其產(chǎn)生的熱量與散發(fā)的熱量相等時(shí)，溫度保持在t1到t2 之間的某一值不變D當(dāng)其產(chǎn)生的熱量與散發(fā)的熱量相等時(shí)，溫度保持在t1或t2不變解析：根據(jù)P

11、TC元件的電阻率隨溫度變化的曲線可知：在常溫下，它的電阻是相當(dāng)小的，通入電流以后，隨著溫度的升高，其電阻率先變小后增大，那么它的功率先變大后變小溫度保持在t1到t2之間的某一值不變，這時(shí)候電路處于穩(wěn)定狀態(tài)，如果溫度再升高，電阻率變大，導(dǎo)致電流變小，溫度就會(huì)降下來(lái)；如果溫度降低，電阻率減小，導(dǎo)致電流變大，溫度就會(huì)升上去，所以本題正確答案為A、C.答案：AC三、計(jì)算題(本題共2小題，共30分解答時(shí)請(qǐng)寫出必要的文字說(shuō)明、方程式和重要的演算步驟只寫出最后答案的不能得分有數(shù)值計(jì)算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位)11(15分)如圖9所示的裝置可以測(cè)量汽車在水平路面上做勻加速直線運(yùn)動(dòng)的加速度該裝置是在矩

12、形箱子的前、后壁上各安裝一個(gè)由力敏電阻組成的壓力傳感器用兩根相同的輕彈簧夾著一個(gè)質(zhì)量為2.0 kg的滑塊，滑塊可無(wú)摩擦滑動(dòng)，兩彈簧的另一端分別壓在傳感器a、b上，其壓力大小可直接從傳感器的液晶顯示屏上讀出現(xiàn)將該裝置沿運(yùn)動(dòng)方向固定在汽車上，傳感器b在前，傳感器a在后，汽車靜止時(shí)，傳感器a、b的示數(shù)均為10 N(g取10 m/s2)(1)若傳感器a的示數(shù)為14 N、b的示數(shù)為6.0 N，求此時(shí)汽車的加速度大小和方向(2)當(dāng)汽車以怎樣的加速度運(yùn)動(dòng)時(shí)，傳感器a的示數(shù)恰好為零解析：(1)對(duì)滑塊進(jìn)行受力分析如圖所示，依題意：左側(cè)彈簧對(duì)滑塊的向右的推力F114 N右側(cè)彈簧對(duì)滑塊的向左的推力F26.0 N滑塊

13、所受合力產(chǎn)生加速度a1，根據(jù)牛頓第二定律有：F1F2ma1解得：a1m/s24.0 m/s2a1與F1同方向，即向前(向右)(2)傳感器a的讀數(shù)恰為零，即左側(cè)彈簧的彈力F10.因兩彈簧相同，左彈簧伸長(zhǎng)多少，右彈簧就縮短多少，所以右彈簧的彈力變?yōu)镕220 N.滑塊所受合力產(chǎn)生加速度a2，由牛頓第二定律得F合F2ma2解得：a210 m/s2，負(fù)號(hào)表示方向向后(向左)答案：(1)4.0 m/s2，方向向右(2)10 m/s2，方向向左12(15分)溫度傳感器廣泛應(yīng)用于室內(nèi)空調(diào)、電冰箱和微波爐等家電產(chǎn)品中，它是利用熱敏電阻的阻值隨溫度的變化而變化的特性工作的如圖10甲所示，電源的電動(dòng)勢(shì)E9.0 V，內(nèi)電阻可忽略不計(jì)；G為靈敏電流表，內(nèi)阻Rg