2018_2019學(xué)年高中物理第六章傳感器第2節(jié)傳感器的應(yīng)用課時(shí)作業(yè)新人教版.docx

第2節(jié) 傳感器的應(yīng)用隨堂檢測學(xué)生用書P621下列說法錯誤的是()A傳感器擔(dān)負(fù)著信息采集的任務(wù)B干簧管是一種磁傳感器C傳感器不是電視遙控接收器的主要元件D傳感器是將力、溫度、光、聲、化學(xué)成分轉(zhuǎn)換為電信號的主要工具解析：選C.由傳感器的定義知A、D正確；電視遙控接收器的主要元件是紅外線傳感器，故C錯誤；由干簧管的工作原理知干簧管是一種能夠感知磁場的元件，故B正確2(多選)燃?xì)庠畹狞c(diǎn)火開關(guān)有兩種：一種是電脈沖點(diǎn)火開關(guān)，它是依靠干電池產(chǎn)生的電流脈沖經(jīng)變壓器輸出非常高的電壓，擊穿空氣后點(diǎn)火；另一種是電子壓電點(diǎn)火開關(guān)，它的工作原理是壓電陶瓷片受一定方向的外力作用而發(fā)生機(jī)械形變，相應(yīng)地輸出很高的電壓，擊穿空氣后點(diǎn)火下列關(guān)于這兩種點(diǎn)火開關(guān)的說法中，正確的是()A電脈沖點(diǎn)火開關(guān)是一種傳感器B電子壓電點(diǎn)火開關(guān)是一種傳感器C壓電陶瓷片完成的能量轉(zhuǎn)化是電能轉(zhuǎn)化為光能D壓電陶瓷片完成的能量轉(zhuǎn)化是機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能解析：選BD.傳感器是將非電學(xué)量轉(zhuǎn)化為電學(xué)量的裝置，電脈沖點(diǎn)火開關(guān)實(shí)際上是自感現(xiàn)象的應(yīng)用，電子壓電點(diǎn)火開關(guān)是力傳感器，把機(jī)械形變轉(zhuǎn)化為電壓，A錯誤，B正確；從能量轉(zhuǎn)化角度分析壓電陶瓷片是把機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能，C錯誤，D正確3一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)系如圖中實(shí)線所示，由于環(huán)境溫度以及熨燙的衣物厚度、干濕等情況不同，熨斗的散熱功率不同，因而熨斗的溫度可能會在較大范圍內(nèi)波動，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，具有升溫快、能自動控制溫度的特點(diǎn)，PTC材料的電阻隨溫度變化的關(guān)系如圖中實(shí)線所示，根據(jù)圖線分析：(1)為什么原處于冷態(tài)的PTC熨斗剛通電時(shí)比普通電熨斗升溫快？(2)通電一段時(shí)間后電熨斗溫度t自動地穩(wěn)定在T_tT_范圍之內(nèi)(填下標(biāo)數(shù)字)解析：(1)由于冷態(tài)時(shí)PTC材料電阻較小，故由P知，其發(fā)熱功率較大，所以升溫快(2)從題圖上看出，溫度較低時(shí)，電阻較小，熱功率較大，所以生熱快于散熱，溫度升高，電阻值迅速增大，相應(yīng)生熱功率減小，當(dāng)生熱功率小于散熱功率時(shí)，電阻溫度降低，電阻值減小，生熱功率會相應(yīng)增大，故當(dāng)生熱功率等于散熱功率時(shí)，溫度會穩(wěn)定在圖中T6T7之間答案：(1)見解析(2)674氣體傳感器利用物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)將某種氣體的濃度轉(zhuǎn)換成電信號輸出，如圖所示，B為將可燃?xì)怏w或有毒氣體(CO，CH4)濃度轉(zhuǎn)換成電信號的傳感器，簡稱電子鼻根據(jù)如圖所示的材料，電源電壓U220 V、排風(fēng)扇M、繼電器G、電池組A、控制開關(guān)S，請?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)家用自動排煙電路，并在圖中完成連線解析：電磁繼電器起開關(guān)作用，所以電池組A、開關(guān)S、電子鼻B和電磁繼電器(電磁鐵部分)應(yīng)組成一個(gè)電路，另一個(gè)是由排風(fēng)扇和高壓電源組成的電路答案：如圖所示課時(shí)作業(yè) 一、單項(xiàng)選擇題1下列器件是應(yīng)用力傳感器的是 ()A鼠標(biāo)器B火災(zāi)報(bào)警器C測溫儀 D電子秤解析：選D.鼠標(biāo)器中的傳感器是光傳感器；火災(zāi)報(bào)警器中的傳感器是光傳感器；測溫儀用的是溫度傳感器；電子秤的敏感元件是應(yīng)變片，是力傳感器，選項(xiàng)D正確2用遙控器調(diào)換電視機(jī)頻道的過程，實(shí)際上是電視機(jī)中的傳感器把光信號轉(zhuǎn)化為電信號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自動洗衣機(jī)中的壓力傳感裝置D電飯鍋中控制加熱和保溫的溫控器解析：選A.遙控器發(fā)出紅外線，電視中的傳感器感知紅外線是紅外線傳感器，故選A.3下列說法中正確的是()A電飯鍋中的敏感元件是光敏電阻B測溫儀中測溫元件可以是熱敏電阻C機(jī)械式鼠標(biāo)中的傳感器接收到連續(xù)的紅外線，輸出不連續(xù)的電脈沖D火災(zāi)報(bào)警器中的光傳感器在沒有煙霧時(shí)呈現(xiàn)低電阻狀態(tài)，有煙霧時(shí)呈現(xiàn)高電阻狀態(tài)解析：選B.電飯鍋中的敏感元件是感溫鐵氧體，選項(xiàng)A錯誤；機(jī)械式鼠標(biāo)中的傳感器接收斷續(xù)的紅外線脈沖，輸出相應(yīng)的電脈沖信號，選項(xiàng)C錯誤；火災(zāi)報(bào)警器中的光傳感器在沒有煙霧時(shí)呈現(xiàn)高電阻狀態(tài)，有煙霧時(shí)呈現(xiàn)低電阻狀態(tài)，選項(xiàng)D錯誤；選項(xiàng)B正確4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)會在兩側(cè)形成電壓且電壓大小與壓力近似成正比現(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 B電梯一定減速下降C電梯加速度一定向上 D電梯加速度一定向下解析：選C.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5.如圖所示，R1為定值電阻，R2為負(fù)溫度系數(shù)的熱敏電阻，L為小燈泡，當(dāng)溫度降低時(shí)()AR1兩端電壓增大B電流表的示數(shù)增大C小燈泡的亮度變強(qiáng)D小燈泡的亮度變?nèi)踅馕觯哼xC.R2與燈L并聯(lián)后與R1串聯(lián)，然后與電源構(gòu)成閉合電路，當(dāng)溫度降低時(shí)，熱敏電阻R2的阻值增大，外電路電阻增大，電流表讀數(shù)變小，R1兩端電壓減小，燈L兩端電壓增大，燈泡亮度變強(qiáng)，故C正確6(2018遼寧白城月考)如圖為一種溫度自動報(bào)警器的原理圖，在水銀溫度計(jì)的頂端封入一段金屬絲，以下說法正確的是()A溫度升高至74 時(shí)，L1燈亮，報(bào)警B溫度升高至74 時(shí)，L2燈亮，報(bào)警C溫度升高至78 時(shí)，L1燈亮，報(bào)警D溫度升高至78 時(shí)，L2燈亮，報(bào)警解析：選D.當(dāng)溫度低于78 時(shí)，繼電器線圈中沒有電流，此時(shí)燈L1亮，但不報(bào)警；當(dāng)溫度升高到78 時(shí)，繼電器線圈有電流，磁鐵吸下銜鐵，燈L2被接通，所以燈L2亮且報(bào)警，溫度升高至74 時(shí)，只是燈L1亮，不會報(bào)警，故A、B、C選項(xiàng)錯誤，D選項(xiàng)正確7關(guān)于電磁灶的加熱原理，下列說法正確的是()電磁灶加熱與微波爐加熱原理是一樣的電磁灶是利用電磁感應(yīng)原理制成的電磁灶是熱量從灶口傳遞給鍋中的食物達(dá)到加熱的目的電磁灶工作時(shí)，灶不會生熱A BC D解析：選A.電磁灶里面的線圈中變化的電流，產(chǎn)生變化的磁場，從而形成渦流，根據(jù)電流的熱效應(yīng)進(jìn)行加熱，電磁灶工作時(shí)，灶不會生熱，故錯誤，正確；微波爐是接通電路后，220 V交流電經(jīng)變壓器變壓，在次級產(chǎn)生3.4 V低壓交流電對磁控管加熱，同時(shí)在另一次級產(chǎn)生2 000 V高壓電，經(jīng)鎮(zhèn)流系統(tǒng)加到磁控管的陰、陽兩極之間，使磁控管產(chǎn)生微波，微波輸送至金屬制成的加熱器(爐腔)，被來回反射，微波的電磁作用使食物內(nèi)的分子高頻運(yùn)動，從而使食物受熱，故錯誤，正確所以A正確，B、C、D錯誤二、多項(xiàng)選擇題8下列關(guān)于電子秤中應(yīng)變式力傳感器的說法正確的是()A應(yīng)變片是由導(dǎo)體材料制成B當(dāng)應(yīng)變片的表面拉伸時(shí)，其電阻變大；反之，變小C傳感器輸出的是應(yīng)變片上的電壓D外力越大，輸出的電壓差值也越大解析：選BD.應(yīng)變片多用半導(dǎo)體材料制成，故選項(xiàng)A錯誤；當(dāng)應(yīng)變片拉伸時(shí)，其電阻變大，故選項(xiàng)B正確；傳感器輸出的是上、下兩應(yīng)變片上的電壓差值，并且隨著外力的增大，輸出的電壓差值也就越大，故C錯誤，D正確9.家用電熱滅蚊器電熱部分的主要部件是PTC元件，PTC元件是由鈦酸鋇等導(dǎo)體材料制成的電阻器，其電阻率與溫度t的關(guān)系如圖所示由于這種特性，PTC元件具有發(fā)熱、控溫雙重功能，若電熱滅蚊器環(huán)境溫度低于t1，以下判斷正確的是()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t1t2間的某一值不變解析：選AD.從圖線上可以看出，如果通電前PTC的溫度tt1，通電后由于發(fā)熱的緣故，溫度升高致使電阻率減小，發(fā)熱功率將進(jìn)一步增大，形成正反饋效應(yīng)，致使溫度大于t1，隨著溫度的升高，電阻率也增大，功率將減小，形成負(fù)反饋效應(yīng)，發(fā)熱功率的減小制約了溫度的進(jìn)一步升高從以上分析可知，tt2時(shí)，溫度會降低故溫控點(diǎn)在t1t2，即溫度保持在t1t2間的某一值綜上分析可知，本題的正確選項(xiàng)是A、D，即溫度控制點(diǎn)在圖象的兩個(gè)極值點(diǎn)之間10為鍛煉身體，小明利用所學(xué)物理知識設(shè)計(jì)了一個(gè)電子拉力計(jì)，如圖所示是原理圖輕質(zhì)彈簧右端和金屬滑片P固定在一起(彈簧的電阻不計(jì)，P與R1間的摩擦不計(jì))，彈簧勁度系數(shù)為100 N/cm.定值電阻R05 ，ab是一根長為5 cm的均勻電阻絲，阻值R125 ，電源輸出電壓恒為U3 V，理想電流表的量程為00.6 A當(dāng)拉環(huán)不受力時(shí)，滑片P位于a端下列關(guān)于這個(gè)電路的說法正確的是(不計(jì)電源內(nèi)阻)()A小明在電路中連入R0的目的是保護(hù)電路B當(dāng)拉環(huán)不受力時(shí)，閉合開關(guān)后電流表的讀數(shù)為0.1 AC當(dāng)拉力為400 N時(shí)，電流表指針指在0.3 A處D當(dāng)拉力為400 N時(shí)，電流表指針指在0.5 A處解析：選ABC.若電路無電阻R0且金屬滑片P在b端時(shí)，回路短路損壞電源，R0的存在使電路不出現(xiàn)短路，因此選項(xiàng)A正確；當(dāng)拉環(huán)不受力時(shí)，滑片P在a端，由歐姆定律得，I0.1 A，故選項(xiàng)B正確；拉力為400 N時(shí)，由Fkx，則x4 cm，對應(yīng)的電阻為RaP20 ，R1接入電路的電阻RPb5 ，由歐姆定律得，I0.3 A，故選項(xiàng)D錯誤，C正確三、非選擇題11如圖所示，圖甲為熱敏電阻的Rt圖象，圖乙為用此熱敏電阻R和繼電器組成的一個(gè)簡單恒溫箱溫控電路，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勢E9.0 V，內(nèi)阻可以不計(jì)圖中的“電源”是恒溫箱加熱器的電源則：(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)如果要使恒溫箱內(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)溫度升高隨著恒溫箱內(nèi)溫度升高，熱敏電阻R的阻值變小，則線圈中的電流變大，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，使恒溫箱加熱器與電源斷開，加熱器停止工作，恒溫箱內(nèi)溫度降低隨著恒溫箱內(nèi)溫度降低，熱敏電阻R的阻值變大，則線圈中的電流變小，當(dāng)線圈的電流小于20 mA時(shí)，繼電器的銜鐵又被釋放到上方，則恒溫箱加熱器又開始工作，這樣就可以使恒溫箱內(nèi)保持在某一溫度(2)要使恒溫箱內(nèi)的溫度保持50 ，即50 時(shí)線圈內(nèi)的電流為20 mA.由閉合電路歐姆定律I，r為繼電器的電阻由題圖甲可知，50 時(shí)熱敏電阻的阻值為90 ，所以RRr260 .答案：(1)A、B端(2)26012如圖所示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(gè)滑動頭，P1可在豎直絕緣光滑的固定桿MN上保持水平狀態(tài)而上下自由滑動，彈簧處于原長時(shí)，P1剛好指著A端，P1與托盤固定相連若P1、P2間出現(xiàn)電壓時(shí)，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已知彈簧的勁度系數(shù)為k，托盤自身質(zhì)量為m0，電源電動勢為E，內(nèi)阻不計(jì)，當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間.求：(1)托盤上未放物體時(shí)，在托盤自身重力作用下，P1與A端的距離x1；(2)托盤上放有質(zhì)量為m的物體時(shí)，P1與A端的距離x2；(3)托盤上未放物體時(shí)通常先校準(zhǔn)零點(diǎn)，其方法是：調(diào)節(jié)P2，使P2離A端的距離也為x1，從而使P1、P2間的電壓為零校準(zhǔn)零點(diǎn)后，將物體m放在