新教材2023-2024學(xué)年高中物理第5章傳感器分層作業(yè)25認(rèn)識傳感器常見傳感器的工作原理及應(yīng)用課件新人教版選擇性必修第二冊

第五章分層作業(yè)25認(rèn)識傳感器常見傳感器的工作原理及應(yīng)用1234567891011A級必備知識基礎(chǔ)練1.位移傳感器的工作原理如圖所示,物體M在導(dǎo)軌上平移時(shí),帶動滑動變阻器的金屬滑片P,通過電壓表顯示的數(shù)據(jù),來反映物體M位移的大小x。假設(shè)電壓表是理想電表,物體M不動時(shí),滑片P位于滑動變阻器正中間位置,則下列說法正確的是(

)A.物體M運(yùn)動時(shí),電源內(nèi)的電流會發(fā)生變化B.物體M運(yùn)動時(shí),電壓表的示數(shù)會發(fā)生變化C.物體M不動時(shí),電路中沒有電流D.物體M不動時(shí),電壓表沒有示數(shù)B1234567891011解析

電壓表為理想電表,則電壓表不分流,故滑片移動時(shí)不會改變電路的電阻,也就不會改變電路中的電流,故A錯(cuò)誤;電壓表測的是滑片P左側(cè)電阻分得的電壓,故示數(shù)隨物體M的移動即滑片的運(yùn)動而變化,故B正確,C、D錯(cuò)誤。12345678910112.如圖所示的電路可將聲音信號轉(zhuǎn)換為電信號,該電路中右側(cè)固定不動的金屬板b與能在聲波驅(qū)動下沿水平方向振動的鍍有金屬層的振動膜a構(gòu)成一個(gè)電容器,a、b通過導(dǎo)線與恒定電源兩極相接。若振動膜a周期性振動,則(

)A.a振動過程中,a、b板間的電場強(qiáng)度不變B.a振動過程中,a、b板所帶電荷量不變C.a振動過程中,靈敏電流計(jì)中始終有方向不變的電流D.a向右的位移最大時(shí),a、b板所構(gòu)成的電容器的電容最大D1234567891011解析

由于平行板電容器兩極板與電池兩極相連接,兩極板間的電壓U保持錯(cuò)誤。由于Q變化,使電容器出現(xiàn)充電、放電現(xiàn)象,電流計(jì)中電流方向不斷變化,C錯(cuò)誤。12345678910113.如圖為測定壓力的電容式傳感器,將平行板電容器、靈敏電流表(零刻度在中間)和電源串聯(lián)成閉合回路,當(dāng)壓力F作用于可動膜片電極上時(shí),膜片發(fā)生形變,引起電容的變化,導(dǎo)致靈敏電流表指針偏轉(zhuǎn),在開始對膜片施加壓力使膜片電極從圖中的虛線推到圖中實(shí)線位置并保持固定的過程中,靈敏電流表指針偏轉(zhuǎn)情況為(電流從靈敏電流表右接線柱流入時(shí)指針向右偏)(

)A.向右偏到某一刻度后回到零刻度B.向左偏到某一刻度后回到零刻度C.向右偏到某一刻度后不動D.向左偏到某一刻度后不動A1234567891011解析

壓力F作用時(shí),極板間距d變小,由C=知,電容器電容C變大,又電壓U不變,根據(jù)Q=CU知,極板帶電荷量變大,所以電容器應(yīng)充電,電流由右接線柱流入靈敏電流表,所以指針將右偏。F不變時(shí),極板保持固定后,充電結(jié)束,指針回到零刻度。故選A。12345678910114.如圖是一個(gè)測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)電液構(gòu)成電容器的兩極,把這兩極接入外電路,當(dāng)外電路的電流變化說明電容值增大時(shí),則導(dǎo)電液體的深度h變化為(

)A.h增大

B.h減小C.h不變

D.無法確定A1234567891011解析

由題意知,導(dǎo)線芯和導(dǎo)電液體構(gòu)成電容器的兩極,類似于平行板電容器的兩極,當(dāng)液面高度發(fā)生變化時(shí),相當(dāng)于兩極正對面積發(fā)生變化,會引起電容的變化,與平行板電容器類比可得,導(dǎo)電液體深度h增大時(shí),導(dǎo)電芯和導(dǎo)電液體正對面積增大,電容器的電容值變大,故選項(xiàng)A正確。12345678910115.如圖所示,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間距不變,閉合開關(guān)S后,下列說法正確的是(

)A.當(dāng)滑片P向左移動時(shí),L消耗的功率增大B.當(dāng)滑片P向左移動時(shí),L消耗的功率減小C.當(dāng)滑片P向右移動時(shí),L消耗的功率可能不變D.無論怎樣移動滑片P,L消耗的功率都不變A1234567891011解析

當(dāng)滑片P向左移動時(shí),使其電阻減小,則流過二極管的電流增大,從而發(fā)光增強(qiáng),使光敏電阻R的阻值減小,通過燈泡L的電流增大,則L消耗的功率增大,A正確,B、D錯(cuò)誤;當(dāng)滑片P向右移動時(shí),可分析出L消耗的功率變小,C錯(cuò)誤。12345678910116.(多選)電阻R隨溫度T變化的圖線如圖所示。下列說法正確的是(

)A.圖線1是熱敏電阻的圖線,它是用金屬材料制成的B.圖線2是熱敏電阻的圖線,它是用半導(dǎo)體材料制成的C.圖線1對應(yīng)的材料化學(xué)穩(wěn)定性好、測溫范圍大、靈敏度高D.圖線2對應(yīng)的材料化學(xué)穩(wěn)定性差、測溫范圍小、靈敏度高BD1234567891011解析

金屬熱電阻的阻值隨溫度升高而增大,半導(dǎo)體材料的熱敏電阻的阻值隨溫度升高而減小,所以A錯(cuò)誤,B正確;圖線1對應(yīng)的材料化學(xué)穩(wěn)定性好但靈敏度低,圖線2對應(yīng)的材料化學(xué)穩(wěn)定性差但靈敏度高,所以C錯(cuò)誤,D正確。12345678910117.(2023北京豐臺區(qū)高二期中)如圖甲所示,在光敏電阻R2上加上如圖乙所示的光照,那么R2兩端的電壓變化是下列圖中的(

)B1234567891011解析

光敏電阻阻值隨光照的增強(qiáng)而減小,且R2兩端的電壓與R2的阻值成正比,根據(jù)題圖乙知R2兩端的電壓隨光強(qiáng)同頻率先減小后增大,但不會是零,所以選B。1234567891011B級關(guān)鍵能力提升練8.如圖所示,R3是光敏電阻(光照時(shí)電阻變小),當(dāng)開關(guān)S閉合后,在沒有光照射時(shí),a、b兩點(diǎn)等電勢。當(dāng)用光照射電阻R3時(shí),則(

)A.a點(diǎn)電勢高于b點(diǎn)電勢B.a點(diǎn)電勢低于b點(diǎn)電勢C.a點(diǎn)電勢等于b點(diǎn)電勢D.a點(diǎn)電勢和b點(diǎn)電勢的大小無法比較A解析

R3是光敏電阻,當(dāng)有光照射時(shí)R3電阻變小,R3兩端電壓減小,故a點(diǎn)電勢升高,因其他電阻的阻值不變,所以a點(diǎn)電勢高于b點(diǎn)電勢。12345678910119.如圖所示,將一光敏電阻接入多用電表兩表筆上,將多用電表的選擇開關(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θ,現(xiàn)用手掌擋住部分光線,表針自左向右的偏角變?yōu)棣?,則可判斷(

)A.θ'=θ

B.θ'<θC.θ'>θ

D.不能確定B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,指針自左向右偏轉(zhuǎn)角度變小,故B正確。123456789101110.(多選)如圖是利用硫化鎘制成的光敏電阻自動計(jì)數(shù)的示意圖,其中A是發(fā)光儀器,B是光敏電阻(光照增強(qiáng)時(shí)電阻變小),下列說法正確的是(

)A.當(dāng)傳送帶上沒有物品擋住由A射向B的光信號時(shí),光敏電阻的阻值變小,電壓表讀數(shù)變小B.當(dāng)傳送帶上沒有物品擋住由A射向B的光信號時(shí),光敏電阻的阻值變大,電壓表讀數(shù)變大C.當(dāng)傳送帶上有物品擋住由A射向B的光信號時(shí),光敏電阻的阻值變小,電壓表讀數(shù)變小D.當(dāng)傳送帶上有物品擋住由A射向B的光信號時(shí),光敏電阻的阻值變大,電壓表讀數(shù)變大AD1234567891011解析

光敏電阻的阻值與光照強(qiáng)度有關(guān),光照強(qiáng)度越大,光敏電阻阻值越小。當(dāng)傳送帶上沒有物品擋住由A射向B的光信號時(shí),光敏電阻阻值變小,電路中電流變大,電源內(nèi)阻上的電壓變大,路端電壓變小,所以電壓表讀數(shù)變小,選項(xiàng)A正確;相反,當(dāng)傳送帶上有物品擋住由A射向B的光信號時(shí),光敏電阻的阻值變大,電路中電流變小,電源內(nèi)阻上的電壓變小,路端電壓變大,所以電壓表讀數(shù)變大,選項(xiàng)D正確。123456789101111.電容式位移傳感器的工作原理如圖所示。當(dāng)被測物體在左右方向發(fā)生位移時(shí),電介質(zhì)板隨之在電容器兩極板之間移動。如果測出了電容的變化,就能知道物體位置的變化。電容式位移傳感是把

這個(gè)力學(xué)量轉(zhuǎn)化為電容這個(gè)電學(xué)量。在某次測量中,電容增大了,