課時(shí)訓(xùn)練12傳感器及其工作原理

1、.課時(shí)訓(xùn)練12傳感器及其工作原理題組一傳感器的工作原理1.以下儀器或裝置不是利用傳感器的是A.汽車(chē)防盜報(bào)警器B.賓館房間內(nèi)的火災(zāi)報(bào)警器C.工兵用的地雷探測(cè)儀D.用鑰匙翻開(kāi)房門(mén)解析:A、B、C三種儀器都是將非電學(xué)量轉(zhuǎn)換成電學(xué)量的裝置,都是利用了傳感器。用鑰匙翻開(kāi)房門(mén)是利用了機(jī)械原理,不是利用的傳感器。答案:D2.多項(xiàng)選擇題許多樓道照明燈具有這樣的功能:天黑時(shí),出現(xiàn)聲音它就開(kāi)啟;而在白天,即使有聲音它也不會(huì)開(kāi)啟。它的控制電路中可能接入的傳感器是A.溫度傳感器B.光傳感器C.聲音傳感器D.熱傳感器解析:能感知聲音和光照情況,說(shuō)明電路中接入了光傳感器和聲音傳感器,故B、C正確。答案:BC3.有一些星級(jí)

2、賓館的洗手間裝有自動(dòng)干手機(jī),洗手后將濕手靠近,機(jī)內(nèi)的傳感器就開(kāi)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)锳.改變濕度B.改變溫度C.改變磁場(chǎng)D.改變電容解析:根據(jù)自動(dòng)干手機(jī)工作的特征,手靠近干手機(jī),電熱器工作,手撤離后,電熱器停頓工作。人體是導(dǎo)體,可以與其他導(dǎo)體構(gòu)成電容器。手靠近時(shí)相當(dāng)于連接一個(gè)電容器,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大小,故D正確。答案:D4.數(shù)碼相機(jī)的普及逐漸淘汰了傳統(tǒng)膠片相機(jī)。數(shù)碼相機(jī)的主要部件是電荷耦合器CCD,能將光學(xué)量轉(zhuǎn)化為電學(xué)量。該部件可看作一種A.力傳感器B.溫度傳感器C.光傳感器D.霍爾元件解析:因

3、為CCD能把光學(xué)量轉(zhuǎn)化為電學(xué)量,因此是一種光傳感器。答案:C5.以下有關(guān)各類電阻應(yīng)用的說(shuō)法中,錯(cuò)誤的選項(xiàng)是A.熱敏電阻可應(yīng)用于溫度測(cè)控裝置中B.光敏電阻是一種光電傳感器C.電阻絲可應(yīng)用于電熱設(shè)備中D.電阻在電路中主要起到通過(guò)直流、阻礙交流的作用解析:熱敏電阻對(duì)溫度很敏感,光敏電阻對(duì)光照很敏感,電阻絲可用于電加熱,這很常見(jiàn),所以A、B、C三個(gè)說(shuō)法均正確。交流電、直流電均可通過(guò)電阻,電阻對(duì)它們均可產(chǎn)生阻礙作用,所以D錯(cuò)誤。答案:D題組二傳感器的應(yīng)用6.如下圖的電路中,電源兩端的電壓恒定,L為小燈泡,R為光敏電阻,LED為發(fā)光二極管電流越大,發(fā)出的光越強(qiáng),且R與LED相距不變,以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是A

4、.當(dāng)滑片P向左挪動(dòng)時(shí),L消耗的功率增大B.當(dāng)滑片P向左挪動(dòng)時(shí),L消耗的功率減小C.當(dāng)滑片P向右挪動(dòng)時(shí),L消耗的功率可能不變D.無(wú)論怎樣挪動(dòng)滑片P,L消耗的功率都不變解析:滑片P左移,使其電阻減小,流過(guò)二極管的電流增大,從而發(fā)光增強(qiáng),使光敏電阻R減小,最終到達(dá)增大流過(guò)燈泡電流的效果。答案:A7.多項(xiàng)選擇題在溫控電路中,通過(guò)熱敏電阻阻值隨溫度的變化可實(shí)現(xiàn)對(duì)電路相關(guān)物理量的控制。如下圖電路,R1為定值電阻,R2為半導(dǎo)體熱敏電阻溫度越高,電阻越小,C為電容器。當(dāng)環(huán)境溫度降低時(shí)A.電容器C帶的電荷量增大B.電壓表的讀數(shù)增大C.電容器C兩板間的電場(chǎng)強(qiáng)度減小D.R1消耗的功率增大解析:當(dāng)環(huán)境溫度降低時(shí),R2

5、變大,電路的總電阻變大,由I=ER總知I變小,又U=E-Ir,電壓表的讀數(shù)U增大,選項(xiàng)B正確;又由U1=IR1及P1=I2R1可知U1變小,R1消耗的功率P1變小,選項(xiàng)D錯(cuò)誤;電容器兩板間的電壓U2=U-U1,U2變大,由電場(chǎng)強(qiáng)度E'=U2d,Q=CU2可知Q、E'都增大,應(yīng)選項(xiàng)A正確,選項(xiàng)C錯(cuò)誤。答案:AB8.多項(xiàng)選擇題如下圖為光敏電阻自動(dòng)計(jì)數(shù)器的示意圖,其中R1為光敏電阻,R2為定值電阻。此光電計(jì)數(shù)器的根本工作原理是A.當(dāng)有光照射R1時(shí),信號(hào)處理系統(tǒng)獲得高電壓B.當(dāng)有光照射R1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

6、壓就計(jì)數(shù)一次解析:當(dāng)光照射到光敏電阻R1上時(shí),R1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),從而到達(dá)自動(dòng)計(jì)數(shù)目的,由以上分析選項(xiàng)A、C正確。答案:AC限時(shí):30分鐘1.以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是A.凡將非電學(xué)量轉(zhuǎn)化為電學(xué)量的傳感器都是物理傳感器B.濕敏傳感器只能是物理傳感器C.物理傳感器只能將采集到的信息轉(zhuǎn)化為電壓輸出D.物理傳感器利用的是物質(zhì)的物理性質(zhì)和物理效應(yīng)解析:各種傳感器雖然工作原理不同,但根本功能相似,多數(shù)是將非電學(xué)量轉(zhuǎn)化為電學(xué)量,故A錯(cuò);濕敏傳感器為化學(xué)傳感器,故B錯(cuò);傳感器既可將信息轉(zhuǎn)化為電壓輸出,也可轉(zhuǎn)化為電流、電阻等

7、輸出,故C錯(cuò);由物理傳感器定義知D正確。答案:D2.人類發(fā)射的繞地球運(yùn)轉(zhuǎn)的所有航天器,在軌道上工作時(shí)都需要電能,所需要的電能都是由太陽(yáng)能電池把太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能得到的,要求太陽(yáng)能電池板總是對(duì)準(zhǔn)太陽(yáng),為到達(dá)這一要求應(yīng)利用以下哪種傳感器來(lái)感知太陽(yáng)方位A.力傳感器B.光傳感器C.溫度傳感器D.生物傳感器解析:太陽(yáng)能電池板的有效采光面積不同,所產(chǎn)生的電流不同,當(dāng)電流最大時(shí)正對(duì)太陽(yáng),所以應(yīng)用的是光傳感器,選項(xiàng)B正確,選項(xiàng)A、C、D錯(cuò)誤。答案:B3.如下圖,將一光敏電阻接在多用電表兩表筆上,將多用電表的選擇開(kāi)關(guān)置于歐姆擋,用光照射光敏電阻時(shí),表針自左向右的偏角為;現(xiàn)用手掌擋住部分光線,表針自左向右的偏角為&

8、#39;,那么可判斷A.'=B.'<C.'>D.不能確定解析:光敏電阻的阻值隨光照強(qiáng)度的增強(qiáng)而減小,用手掌擋住部分光線,阻值變大,由歐姆擋的特點(diǎn)知,指針左偏,故指針自左向右的偏轉(zhuǎn)角度變小,選項(xiàng)B正確。答案:B4.霍爾元件能轉(zhuǎn)換哪兩個(gè)量A.把溫度這個(gè)熱學(xué)量轉(zhuǎn)換為電阻這個(gè)電學(xué)量B.把磁感應(yīng)強(qiáng)度這個(gè)磁學(xué)量轉(zhuǎn)換為電壓這個(gè)電學(xué)量C.把力轉(zhuǎn)換為電壓這個(gè)電學(xué)量D.把光照強(qiáng)弱這個(gè)光學(xué)量轉(zhuǎn)換為電阻這個(gè)電學(xué)量解析:霍爾電壓UH=kIBd,它是把磁感應(yīng)強(qiáng)度這個(gè)非電學(xué)量轉(zhuǎn)換為電壓這個(gè)電學(xué)量,應(yīng)選項(xiàng)B正確。答案:B5.多項(xiàng)選擇題有定值電阻、熱敏電阻、光敏電阻三只元件,將這三只元件分別

9、接入如下圖的電路中的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),以下說(shuō)法中正確的選項(xiàng)是A.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)一樣,這只元件一定是定值電阻解析:熱敏電阻的阻值隨溫度變化而變化,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,由此可知,選項(xiàng)A、C正確。答案:AC6.多項(xiàng)

10、選擇題當(dāng)前傳感器廣泛應(yīng)用于各種電器、電子產(chǎn)品之中,下述關(guān)于常用的幾種家用電子器件所采用傳感器說(shuō)法中,正確的選項(xiàng)是A.電視機(jī)對(duì)無(wú)線遙控信號(hào)的接收主要采用了光電傳感器B.電子體溫計(jì)中主要采用了溫度傳感器C.電腦所用的光電鼠標(biāo)主要采用聲波傳感器D.電子秤中主要是采用了力電傳感器解析:電視機(jī)對(duì)無(wú)線遙控信號(hào)的接收主要采用的是紅外線傳感器,電腦所用的鼠標(biāo)主要采用了光傳感器,故A、C選項(xiàng)錯(cuò)誤。答案:BD7.如下圖,RT為金屬熱電阻,其他電阻都是普通的電阻,當(dāng)燈泡L的亮度變暗時(shí),說(shuō)明A.環(huán)境溫度變高B.環(huán)境溫度變低C.環(huán)境溫度不變D.都有可能解析:燈泡L的亮度變暗,由P=I2RL可知電流變小,其他電阻不變,說(shuō)

11、明金屬熱電阻RT變大,環(huán)境溫度變高,應(yīng)選項(xiàng)A正確。答案:A8.多項(xiàng)選擇題如下圖的是一種熱敏電阻PTC元件的電阻R隨溫度t變化的關(guān)系圖線,這種元件具有發(fā)熱、控溫雙重功能。常用的電熱滅蚊器就是用這種元件來(lái)加熱控制溫度的,假如將該元件接在220 V的恒定電壓下,那么A.通電后,其電功率先增大后減小B.通電后,其電功率先減小后增大C.當(dāng)其發(fā)熱功率等于散熱功率時(shí),溫度保持在t1不變D.當(dāng)其發(fā)熱功率等于散熱功率時(shí),溫度保持在t1到t2之間的某一值不變解析:PTC熱敏電阻是正溫度系數(shù)電阻,阻值隨溫度增加而增大,對(duì)于題圖,當(dāng)?shù)竭_(dá)溫度t1時(shí),電阻阻值急劇增大。當(dāng)接通電源220 V時(shí),電阻發(fā)熱,溫度升高,阻值變大

12、,功率變小,當(dāng)?shù)竭_(dá)溫度t1t2時(shí),電阻阻值急劇增加,電流急劇減小,功率急劇減小,此時(shí)散失的熱量大于產(chǎn)生的熱量,溫度降低,當(dāng)冷卻至溫度t1以下時(shí),阻值明顯減小,電流增大,功率增大,如此反復(fù),當(dāng)發(fā)熱功率等于散熱功率時(shí),溫度保持在t1t2之間的某一值不變,應(yīng)選項(xiàng)B、D正確。答案:BD9.如下圖,寬度為d、厚度為h的金屬板放在垂直于它的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,當(dāng)有電流I通過(guò)金屬板時(shí),在金屬板上側(cè)面A和下側(cè)面A'間產(chǎn)生電勢(shì)差,這種現(xiàn)象稱為霍爾效應(yīng),假設(shè)金屬板內(nèi)自由電子密度為n,那么產(chǎn)生的電勢(shì)差U=。電子的電荷量為e 解析:自由電子定向挪動(dòng)形成電流,在磁場(chǎng)中定向挪動(dòng)的電子受到洛倫茲力

13、偏轉(zhuǎn)到上外表,上下兩外表出現(xiàn)電勢(shì)差,形成電場(chǎng),電子受洛倫茲力和電場(chǎng)力平衡,設(shè)定向挪動(dòng)速率為v,那么洛倫茲力F洛=evB,F電=Uhe。由電流微觀表達(dá)式I=neSv,又由F洛=F電,即evB=Uhe,得U=hvB=IhBneS=IhBnehd=BIned。答案:BIned10.如下圖,圖甲為熱敏電阻的R-t圖象,圖乙為用此熱敏電阻R和繼電器組成的一個(gè)簡(jiǎn)單恒溫箱溫控電路,繼電器的電阻為100 。當(dāng)線圈的電流大于或等于20 mA時(shí),繼電器的銜鐵被吸合。為繼電器線圈供電的電池的電動(dòng)勢(shì)E=9.0 V,內(nèi)阻可以不計(jì)。圖中的“電源是恒溫箱加熱器的電源。那么:1應(yīng)該把恒溫箱內(nèi)的加熱器接在選填“A、B端或“C、D端。 2假如要使恒溫箱內(nèi)的溫度保持50 ,可變電阻R'的阻值應(yīng)調(diào)節(jié)為。 解析:1恒溫箱內(nèi)的加熱器應(yīng)該接在A、B端。當(dāng)線圈中的電流較小時(shí),繼電器的銜鐵在上方,恒溫箱的加熱器處于工作狀態(tài),恒溫箱內(nèi)溫度升高。2隨著恒溫箱內(nèi)溫度升高,熱敏電阻R的阻值變小,那么線圈中的電流變大,當(dāng)線圈中的電流大于或等于20 mA時(shí),繼電器的銜鐵被吸到下方來(lái),使恒溫箱加熱器與電源斷開(kāi),加熱器停頓工作,恒溫箱內(nèi)溫度降低。