2019版高中物理第六章2傳感器的應(yīng)用訓(xùn)練(含解析)新人教版選修3

1、2傳感器的應(yīng)用一課時(shí)過關(guān)能力提升基礎(chǔ)鞏固1.1.用遙控器調(diào)換電視機(jī)頻道的過程，實(shí)際上就是傳感器把光信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)的過程。下列屬于這類傳感器的是（）A.紅外報(bào)警裝置B.走廊照明燈的聲控開關(guān)C.自動(dòng)洗衣機(jī)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：紅外報(bào)警裝置正是把光信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)的器件。答案：AL2.（多選）利用光敏電阻制作的光傳感器，記錄了傳送帶上工件的輸送情況。圖甲為某工廠成品包裝車間的光傳感記錄器，光傳感器B能接收到發(fā)光元件A發(fā)出的光。每當(dāng)工件擋住A發(fā)出的光時(shí)，光傳感器就輸出一個(gè)電信號(hào)，并在屏幕上顯示出電信號(hào)與時(shí)間的關(guān)系，如圖中乙所示。若傳送帶始終勻速運(yùn)動(dòng)，每兩個(gè)工件間的距

2、離為0.2m,則下述說法正確的是（A.傳送帶運(yùn)動(dòng)的速度是0.1m/sB.傳送帶運(yùn)動(dòng)的速度是0.2m/sC.該傳送帶每小時(shí)輸送3600個(gè)工件D.該傳送帶每小時(shí)輸送7200個(gè)工件解析：有工件通過時(shí)，擋住A射向光傳感器B的光，傳感器輸出一個(gè)高電壓，故知兩相鄰工件通過的時(shí)間t= 1 s,傳送帶的速度0.2-v=m/s=0.2m/s。每小時(shí)傳送工件3600個(gè)。答案：BCL3.（多選）下列說法正確的是（）A.話筒是一種常用的聲傳感器，其作用是將電信號(hào)轉(zhuǎn)換為聲信號(hào)B.電熨斗能夠自動(dòng)控制溫度的原因是它裝有雙金屬片溫度傳感器，這種傳感器的作用是控制電路的通斷C.電子秤所使用的測力裝置是力傳感器D.熱敏電阻常用作

3、溫度傳感器，因?yàn)闇囟茸兓瘯r(shí)，它的電阻值變化明顯解析：話筒是將聲音信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)的裝置,A錯(cuò)；電熨斗內(nèi)的雙金屬片，是利用不同金屬的熱脹冷縮程度的不同，使電路隨溫度的改變實(shí)現(xiàn)通、斷的,B正確；電子秤所使用的測力裝置是力傳感器，C正確；熱敏電阻溫度變化時(shí)，它的電阻值變化明顯,D正確。答案:BCD4.電子打火機(jī)的點(diǎn)火原理是壓電效應(yīng)，壓電片在受壓時(shí)會(huì)在兩側(cè)形成電壓且電壓大小與壓力近似成正比?，F(xiàn)有一利用壓電效應(yīng)制造的電梯加速度傳感器，如圖所示。壓電片安裝在電梯地板下，電壓表與壓電片構(gòu)成閉合回路用來測量壓電片兩側(cè)形成的電壓，若發(fā)現(xiàn)電壓表示數(shù)增大，下列說法正確的是（）A.電梯一定加速上升C.電梯加速度一定向

4、上B.電梯一定減速下降D.電梯加速度一定向下解析：電壓表示數(shù)增大說明人對地板的壓力變大，對人受力分析知地板對人的支持力大于人所受重力，即人的加速度一定向上，所以電梯可能向上加速，也可能向下減速。答案：CL 5.（多選）如圖所示,M是一小型理想變壓器，接線柱a、b接在電壓u=311sin 314t V的正弦式交流電源上，變壓器右側(cè)部分為一火警報(bào)警系統(tǒng)原理圖，其中R2為由半導(dǎo)體熱敏材料制成的傳感器，電流表A為值班室的顯示器，顯示通過R的電流，電壓表V2顯示加在報(bào)警器上的電壓（報(bào)警器未畫出），R為一定值電阻。當(dāng)傳感器R所在處出現(xiàn)火警時(shí)，下列說法正確的是（）A.A1的示數(shù)不變，A2的示數(shù)增大B.A1的

5、示數(shù)增大，A2的示數(shù)減小C.V1的示數(shù)不變，V2的示數(shù)減小D.V1的示數(shù)增大，V2的示數(shù)增大解析：U為交流電壓u的有效值，故恒定。當(dāng)傳感器R2處出現(xiàn)火警時(shí)，R的電阻減小，副線圈兩端電壓U副恒定,R2減小時(shí)，總電流13增大，則U3增大，由UI產(chǎn)U副13可知11增大，因L2=Uj-U3,故U減小，12減小,B、C正確。答案：BC6.（多選）下圖是電飯鍋結(jié)構(gòu)示意圖，下列關(guān)于電飯鍋的說法正確的是（）接線爆片觸點(diǎn)（電熱板電源開式）A.電飯鍋中的感溫磁體是一種半導(dǎo)體材料,上下觸點(diǎn)接觸接通B.開始煮飯時(shí)，壓下開關(guān)按鈕的作用是克服彈簧的彈力使永磁體一端上升電路C.用電飯鍋煮米飯，飯熟后水分被大米吸收，鍋底的溫

6、度會(huì)升高，當(dāng)升高到“居里溫度”時(shí)，電飯鍋會(huì)自動(dòng)斷電D.用電飯鍋燒水，水沸騰后也可以自動(dòng)斷電解析：根據(jù)電飯鍋的結(jié)構(gòu)及工作原理可知選項(xiàng)B、C正確，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；水的沸騰溫度為100C,電飯鍋無法自動(dòng)斷電，故選項(xiàng)D錯(cuò)誤。答案：BC1一7.圖甲、乙是A和B兩位同學(xué)在科技活動(dòng)中自制的利用電壓表示數(shù)來指示物體質(zhì)量的電子秤原理圖，托盤與電阻可忽略的彈簧相連，托盤與彈簧的質(zhì)量均不計(jì)，滑動(dòng)變阻器的滑片與彈簧連接，當(dāng)托盤中沒有放物體時(shí)，電壓表示數(shù)為零。設(shè)滑動(dòng)變阻器總電阻為R總長為l,電源電動(dòng)勢為E,內(nèi)阻為r,限流電阻阻值為。彈簧勁度系數(shù)為k,不計(jì)一切摩擦和其他阻力，電壓表為理想電表，通過推導(dǎo)圖甲和圖乙中電壓表示數(shù)U

7、與物體質(zhì)量m的關(guān)系式，說明哪位同學(xué)設(shè)計(jì)的方案更可取。解析：設(shè)托盤中放質(zhì)量為m的物體時(shí)，滑動(dòng)變阻器的上端到滑片的長度為x,電壓表示數(shù)為U,根據(jù)題意有?”mg=kxR=市萬。對于題圖甲有U= ?+?0+?(?+?0+?) ?,對于題圖乙有u二?(?- ?)?+?0+?=?. ?(?+ ?0+ ?) ?。對比兩式可知，前式中U與m成正比，便于測量；而后式中IX與m不成正比，不便于測量，依據(jù)可操作性原則可知A同學(xué)設(shè)計(jì)的原理圖更可取。答案：見解析能力提升L1.在家用電熱滅蚊器中，電熱部分主要元件是PTC元彳,PTC元件是由鈦酸鋼等半導(dǎo)體材料制成的電阻器，其電阻率p隨溫度t的變化關(guān)系如圖所示。由于這種特性

8、，PTC元件具有發(fā)熱、保溫雙重功能。下列判斷正確的是通電后，其電功率先增大，后減小通電后，其電功率先減小，后增大 當(dāng)其產(chǎn)生的熱量與散發(fā)的熱量相等時(shí) 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11不變,溫度保持在t 1和t 2之間的某一值不變A.B.C.D.P隨溫度升高而減小，其電解析：當(dāng)電熱滅蚊器溫度由0C升到t1的過程中，電阻器的電阻率阻R隨之減小，由于加在滅蚊器上的電壓U保持不變，滅蚊器的熱功率P隨之增大，當(dāng)t=t1時(shí)，P=P達(dá)到最大。當(dāng)溫度由t1升高到t2的過程中，p增大，R增大，P減小；而溫度越高，其與外界環(huán)境溫度的差別也就越大，高于環(huán)境溫度的電熱滅蚊器的散熱功率P也就越大；因此在這

9、之間的某一溫度t3會(huì)有P=P=P,即電熱功率P減小到等于散熱功率時(shí)，即達(dá)到保溫；當(dāng)tP,使溫度自動(dòng)升高到t3；當(dāng)tt3時(shí)，P得a上=%吧m/s2=4.0m/s2,a與F1同向，即向前(向右)。2.0(2)a傳感器的讀數(shù)恰為零，即左側(cè)彈簧的彈力F1=0,因兩彈簧相同，左側(cè)彈簧伸長多少，右側(cè)彈簧就縮短多少，所以右側(cè)彈簧的彈力變?yōu)镕2=20N?；瑝K受合力所產(chǎn)生加速度為a2,由牛頓?cr、，一，第一th律得F合=F2=ma2,得a2=r=10m/s,方向向后(向左)。答案：(1)4.0m/s2向右(2)10m/s2向左L8.電熱毯、電飯鍋是人們常用的電熱式家用電器，它們一般具有加熱和保溫功能，其工作原理大致相同。右圖為某種電熱式電器的簡化電路圖，主要元件有電阻絲R、R2和自動(dòng)開關(guān)So(1)開關(guān)S閉合和斷開時(shí)，用電器分別處于什么狀態(tài)？(2)電源電壓U=220V,加熱時(shí)用電器功率400W,保溫時(shí)用電器功率40W,求R與R的值。.?2解析：(1)當(dāng)S閉合時(shí)，R短路，此時(shí)電路總電阻最小，由P=/知功率最大，為加熱狀態(tài)；當(dāng)S斷?2?1 + ?2開時(shí)，R、R2串聯(lián)，電路總電阻最大，功率最小，為保溫狀態(tài)。?2(2)S閉合時(shí)，加熱狀態(tài)有Rax=力,S斷開時(shí)，保溫狀態(tài)有Pmin=?1代入數(shù)