課時訓練13傳感器的應用

1、.課時訓練13傳感器的應用題組一力傳感器1.多項選擇題數(shù)字跑道在奧運會田徑競走、跳遠和三級跳等重點奧運工程中投入使用,數(shù)字跑道和數(shù)字跑鞋為運動健兒們在科學訓練和比賽中發(fā)揮了積極作用。該跑道采用了大面積柔性壓力陣列傳感器、現(xiàn)場總線網(wǎng)絡和分布式信息處理技術(shù),可實時檢測運發(fā)動步頻、步距、足部觸地時間、離地時間、速度、發(fā)力大小、發(fā)力角度等信息,在此根底上構(gòu)建了訓練信息采集和技術(shù)診斷分析系統(tǒng),為田徑工程提供了一種全新的科學化訓練平臺。以下關(guān)于數(shù)字跑道的說法正確的選項是A.傳感器需要有敏感元件和轉(zhuǎn)換電路等組成B.壓力陣列傳感器應該是一種力電傳感器C.奧運會中應用的傳感器智能化程度很高,直接感應的是電學量,

2、不需要力電轉(zhuǎn)換D.奧運會中應用的傳感器智能化程度盡管很高,但傳感器都是將非電學量轉(zhuǎn)換為電學量解析:根據(jù)題目情景表達,跑道上使用的是壓力傳感器,所有的傳感器都要先通過敏感元件采集信息,然后再由轉(zhuǎn)換電路將采集到的力、熱、光等非電學量轉(zhuǎn)換為便于測量的電壓或電流等電學量。當轉(zhuǎn)換電路采用計算機進展信息處理,并輸出數(shù)字信息時,這種傳感器就可以稱得上是智能傳感器了。答案:ABD2.多項選擇題壓敏電阻的阻值會隨所受壓力的增大而減小。某同學利用壓敏電阻的這種特性設計了一個探究電梯運動情況的裝置,該裝置的示意圖如下圖,將壓敏電阻平放在電梯內(nèi),其受壓面朝上,在受壓面上放一物體m,電梯靜止時電流表示數(shù)為I0;當電梯做

3、四種不同的運動時,電流表的示數(shù)分別如以下圖中甲、乙、丙、丁所示。以下判斷中正確的選項是A.甲圖表示電梯在做勻速直線運動B.乙圖表示電梯可能向上做勻加速運動C.丙圖表示電梯可能向上做勻加速運動D.丁圖表示電梯可能向下做變減速運動解析:電梯靜止或勻速運動時,電流表的示數(shù)恒為I0,故A項正確。當電梯向上勻加速運動時,電流表的示數(shù)可能恒為2I0,故B項錯誤,C項正確。當電梯向下做變減速運動時,電流表的示數(shù)可能由2I0逐漸減小,故D項正確。答案:ACD3.壓敏電阻的阻值隨所受壓力的增大而減小,有位同學利用壓敏電阻設計了判斷小車運動狀態(tài)的裝置,其工作原理如圖甲所示,將壓敏電阻和一塊擋板固定在絕緣小車上,中

4、間放置一個絕緣重球。小車向右做直線運動過程中,電流表示數(shù)如圖乙所示,以下判斷正確的選項是A.從t1到t2時間內(nèi),小車做勻速直線運動B.從t1到t2時間內(nèi),小車做勻加速直線運動C.從t2到t3時間內(nèi),小車做勻速直線運動D.從t2到t3時間內(nèi),小車做勻加速直線運動解析:0t1時間內(nèi),I不變,說明壓敏電阻所受壓力不變或不受壓力,小車做勻速直線運動或勻加速直線運動;t1t2時間內(nèi),I漸大,壓敏電阻所受壓力逐漸增大,小車做加速度逐漸增大的加速運動,至t2時刻加速度到達一定的值;t2t3時間內(nèi),小車做勻加速直線運動,故正確選項為D。答案:D題組二溫度傳感器4.電熨斗能自動控制溫度,在熨燙不同的織物時,設定

5、的溫度可以不同,如下圖為電熨斗的構(gòu)造圖,電熨斗內(nèi)部裝有雙金屬片,雙金屬片上層金屬的膨脹系數(shù)大于下層金屬,假設把熨燙的棉麻衣物換成絲綢衣物,那么如何調(diào)節(jié)調(diào)溫旋鈕織物材料尼龍合成纖維絲綢羊毛棉麻熨燙溫度低高A.向下B.向上C.保持原狀D.不能確定解析:由題意知,電熨斗由熨燙的棉麻衣物換成絲綢衣物,就是要求電熨斗在低溫時易斷開,因雙金屬片上層金屬的膨脹系數(shù)大于下層金屬,使雙金屬片向下彎曲,上下觸點脫離,電路斷開,因此,應向上調(diào)節(jié)調(diào)溫旋鈕,雙金屬片受熱時,易使觸點別離,所以選項B正確。答案:B5.傳感器在日常生活中的應用越來越廣泛,溫度傳感器本質(zhì)是自動開關(guān)是其中的一種。某一食品消毒柜就是利用溫度傳感器

6、來自動控制電路的。常溫下,該溫度傳感器是閉合的;當溫度到達某一設定值時,傳感器自動斷開,從而切斷整個電路。以下關(guān)于該消毒柜的幾種電路圖中圖中S為電源開關(guān),連接正確的選項是解析:B、C、D選項的電路中,溫度升高到某一設定值時,傳感器會斷開,但整個電路不會斷開。A選項的電路中,當溫度升高到某一設定值時,電路會斷開。電源開關(guān)S閉合后,消毒柜開場工作,當溫度到達某一設定值時,傳感器自動斷開,整個電路也斷開,所以選項A正確。答案:A6.圖甲為在溫度為10 左右的環(huán)境中工作的某自動恒溫箱原理簡圖,箱內(nèi)的電阻R1=20 k、R2=10 k、R3=40 k,Rt為熱敏電阻,它的電阻隨溫度變化的圖線如圖乙所示。

7、當a、b端電壓Uab0時,電壓鑒別器會令開關(guān)S接通,恒溫箱內(nèi)的電熱絲發(fā)熱,使箱內(nèi)溫度升高;當a、b端電壓Uab>0時,電壓鑒別器會令開關(guān)S斷開,停頓加熱,那么恒溫箱內(nèi)的溫度可保持在甲乙A.10 B.20 C.35 D.45 解析:a、b兩點電勢相等時刻,便是開關(guān)轉(zhuǎn)換時刻,說明U1=U3,R1=12R3,I1=2I3,所以,I1R2=I3Rt,Rt=2R2=20 k,由題圖可知,當Rt=20 k時,t=35 ,應選項C正確。答案:C題組三光傳感器7.如下圖是會議室和賓館房間的天花板上裝有的火災報警器的構(gòu)造原理圖:罩內(nèi)裝有發(fā)光二極管LED、光電三極管和不透明的擋板。平光陰電三極管接收不到LE

8、D發(fā)出的光,呈現(xiàn)高電阻狀態(tài)。發(fā)生火災時,以下說法正確的選項是A.進入罩內(nèi)的煙霧遮擋了光線,使光電三極管電阻更大,檢測電路檢測出變化發(fā)出警報B.光電三極管溫度升高,電阻變小,檢測電路檢測出變化發(fā)出警報C.進入罩內(nèi)的煙霧對光有散射作用,部分光線照到光電三極管上,電阻變小,發(fā)出警報D.以上說法均不正確解析:由火災報警器的原理可知,發(fā)生火災時煙霧進入罩內(nèi),使光發(fā)生散射,部分光線照在光電三極管上,電阻變小,與傳感器相連的電路檢測出這種變化,發(fā)出警報,C對。答案:C8.智能手機除具有一般手機的通訊、上網(wǎng)功能外,還具有很多特殊用處,極大地方便了用戶。根據(jù)自己使用智能手機的經(jīng)歷,你能說出手機各種功能所使用的傳

9、感器嗎?答案:觸摸屏電容傳感器屏幕自動亮度、照相機光傳感器重力感應重力傳感器陀螺儀角度傳感器指南針磁傳感器限時:30分鐘1.關(guān)于傳感器工作的一般流程,以下說法中正確的選項是A.非電學量敏感元件轉(zhuǎn)換電路電學量轉(zhuǎn)換元件B.電學量敏感元件轉(zhuǎn)換電路轉(zhuǎn)換元件非電學量C.非電學量敏感元件轉(zhuǎn)換元件轉(zhuǎn)換電路電學量D.非電學量轉(zhuǎn)換電路轉(zhuǎn)換元件敏感元件電學量解析:傳感器工作的一般流程為非電學量敏感元件轉(zhuǎn)換元件轉(zhuǎn)換電路電學量,因此A、B、D錯,C對。答案:C2.“玉兔號月球車上裝有8種24件探測儀器,其中可能有A.味覺傳感器B.氣體傳感器C.聽覺傳感器D.視覺傳感器解析:月球上無氣體,所以不需要氣體傳感器和聽覺傳感

10、器,當然也用不到味覺傳感器,真正需要的是為月球“畫像的視覺傳感器立體相機。答案:D3.用遙控器調(diào)換電視機頻道的過程,實際上就是傳感器把光信號轉(zhuǎn)換成電信號的過程。以下屬于這類傳感器的是A.紅外報警裝置B.走廊照明燈的聲控開關(guān)C.自動洗衣機中的壓力傳感裝置D.電飯煲中控制加熱和保溫的溫控器解析:聲控開關(guān)是將聲音信號轉(zhuǎn)換成電信號;自動洗衣機的壓力傳感器是把形變這個非電學量轉(zhuǎn)換成電信號的;電飯煲中控制加熱和保溫的溫控器是將溫度信號轉(zhuǎn)換成電信號的。答案:A4.以下有關(guān)傳感器的說法中錯誤的選項是A.地震時用的生命探測儀利用了生物傳感器B.“嫦娥三號月球登陸器搭載的立體相機獲取月球數(shù)據(jù)利用了光傳感器C.電子

11、秤稱量物體質(zhì)量是利用了力傳感器D.火災報警器可以在發(fā)生火災時報警是利用了溫度傳感器解析:生命探測儀是利用生物傳感器;立體相機是利用光傳感器;電子秤是利用壓力傳感器;火災報警器是在煙霧濃度到達一定程度時可以輸出電信號,使警鈴發(fā)聲或使紅燈閃爍,自動報警,利用了煙霧傳感器而不是利用了溫度傳感器,故A、B、C對,D錯。答案:D5.如圖是一火警報警系統(tǒng)的一部分電路示意圖。其中R2為用半導體熱敏材料制成的傳感器,電流表為值班室的顯示器,a、b之間接報警器。當傳感器R2所在處出現(xiàn)火情時,顯示器的電流I、報警器兩端的電壓U的變化情況是A.I變大,U變大B.I變小,U變小C.I變小,U變大D.I變大,U變小解析

12、:出現(xiàn)火情時溫度升高,R2減小,R總減小,I總增大,U內(nèi)增大,Uab減小,UR1增大,U并減小,IA減小。答案:B6.多項選擇題電容式話筒的保真度比動圈式話筒好,其工作原理如下圖,Q是絕緣支架,薄金屬膜片M和固定電極N形成一個電容器,被直流電源充電,當聲波使膜片M振動時,電容發(fā)生變化,電路中形成變化的電流。當膜片M向右運動的過程中有A.電容變大B.電容變小C.導線AB中有向左的電流D.導線AB中有向右的電流解析:當聲波使膜片M向右運動時,電容器極板間距減小,電容變大,電荷量Q=UC變大,電源要繼續(xù)給電容器充電,所以導線AB中有向左的電流,應選項A、C正確。答案:AC7.如下圖,M是一小型理想變

13、壓器,接線柱a、b接在電壓u=311sin 314tV的正弦交流電源上,變壓器右側(cè)部分為一火警報警系統(tǒng),其中R2是用半導體熱敏材料電阻隨溫度升高而降低制成的傳感器,電流表A2是值班室的顯示器,顯示通過R1的電流,電壓表V2顯示加在報警器上的電壓報警器未畫出,R3是一定值電阻。當傳感器R2所在處出現(xiàn)火情時,以下說法正確的選項是A.A1的示數(shù)不變,A2的示數(shù)增大B.A1的示數(shù)增大,A2的示數(shù)增大C.V1的示數(shù)增大,V2的示數(shù)增大D.V1的示數(shù)不變,V2的示數(shù)減小解析:當R2所在處出現(xiàn)火情時,溫度升高,其電阻減小,因V1不變,所以副線圈中輸出端的電壓不變,副線圈中并聯(lián)電路兩端的電壓減小,V2減小,A

14、2根據(jù)歐姆定律判斷也減小。因副線圈所接的總電阻減小,副線圈輸出功率增大,A1讀數(shù)增大,所以D項正確。答案:D8.多項選擇題如下圖是用電流傳感器相當于電流表,其電阻可以忽略不計研究自感現(xiàn)象的實驗電路。圖中兩個電阻的阻值均為R,L是一個自感系數(shù)足夠大的自感線圈,其直流電阻值也為R。以下圖所示是某同學畫出的在t0時刻開關(guān)S切換前后,通過傳感器的電流隨時間變化的圖象。以下說法正確的選項是A.圖甲是開關(guān)S由斷開變?yōu)殚]合,通過傳感器1的電流隨時間變化的情況B.圖乙是開關(guān)S由斷開變?yōu)殚]合,通過傳感器1的電流隨時間變化的情況C.圖丙是開關(guān)S由閉合變?yōu)閿嚅_,通過傳感器2的電流隨時間變化的情況D.圖丁是開關(guān)S由閉

15、合變?yōu)閿嚅_,通過傳感器2的電流隨時間變化的情況解析:開關(guān)接通時,A2中電流立即變大,L中電流緩慢增加,所以A1中電流從較大值到達穩(wěn)定,選項B正確。斷開開關(guān)后,L中電流不能突變,所以立即向左流過A2,然后逐漸減小到零,A1中的電流立即變?yōu)榱?選項C正確。答案:BC9.我國“嫦娥三號月球著陸器成功登陸月球外表,釋放了“玉兔號月球車,月球車對著陸器進展拍照,其中“玉兔號月球車上搭載的角速度計功不可沒。角速度計可測得航天器自轉(zhuǎn)的角速度,其構(gòu)造如下圖,當系統(tǒng)繞OO'軸轉(zhuǎn)動時,元件A在光滑桿上發(fā)生滑動,并輸出電信號成為航天器的制導信號源。A質(zhì)量為m,彈簧的勁度系數(shù)為k,原長為L0,電源電動勢為E,

16、內(nèi)阻不計,滑動變阻器總長為L,電阻分布均勻,系統(tǒng)靜止時滑動變阻器滑片P在中點,與固定接頭Q正對,當系統(tǒng)以角速度轉(zhuǎn)動時,求:1彈簧形變量x與角速度的關(guān)系式;2電壓表的示數(shù)U與角速度的函數(shù)關(guān)系。解析:當系統(tǒng)繞OO'軸轉(zhuǎn)動時,A在光滑桿上發(fā)生滑動,使彈簧發(fā)生形變,滑片P也隨之挪動。1由牛頓第二定律有F=m2R,R=L0+x,即kx=m2L0+x,x=m2L0k-m2。2電壓表的示數(shù)U=xLE=m2L0EL(k-m2)。答案:1x=m2L0k-m22U=m2L0EL(k-m2)10.如下圖為某種電子秤的原理示意圖,AB為一均勻的滑線電阻,阻值為R,長度為L,兩邊分別有P1、P2兩個滑片,P1可在豎直絕緣光滑的固定桿MN上保持程度狀態(tài)而上下自由滑動,彈簧處于原長時,P1剛好指著A端,P1與托盤固定相連,假設P1、P2間出現(xiàn)電壓時,該電壓經(jīng)過放大,通過信號轉(zhuǎn)換后在顯示屏上將顯示物體重力的大小。彈簧的勁度系數(shù)為k,托盤自身質(zhì)量為m0,電源電動勢為E,內(nèi)阻不計,當?shù)氐闹亓铀俣葹間。求:1托盤上未放物體時,在托盤自身重力作用下,P1離A的間隔 x1。2托盤上放有質(zhì)量為m的物體時,P1離A的間隔 x2。3在托盤上未放物體時通常先校準零點,其方法是調(diào)節(jié)P2,使P2離A的間隔 也為x1,從而使P1、P2間的電壓為零。校準零點后,將物體m放在托盤上,試推導出物