第五章　傳感器2  常見傳感器的工作原理及應(yīng)用【基礎(chǔ)鞏固】1.某種材料具有電阻率隨溫度變化的特性,利用這種材料可以制成 (　　)A.熱敏電阻                B.光敏電阻C.電容器                D.電感器解析:這種材料具有電阻率隨溫度變化的特性,可制成電阻隨溫度變化的熱敏電阻,故選項A正確.答案:A2.(多選)下列有關(guān)電阻應(yīng)用的說法正確的是 (　　)A.熱敏電阻可應(yīng)用于溫度測控裝置中B.光敏電阻是一種光電傳感器C.電阻絲可應(yīng)用于電加熱設(shè)備中D.電阻在電路中主要起到通過直流、阻礙交流的作用解析:熱敏電阻對溫度很敏感,光敏電阻對光照很敏感,電阻絲可用于電加熱設(shè)備,所以選項A、B、C三個說法均正確.交流、直流均可通過電阻,電阻對它們均有阻礙作用,所以選項D錯誤.答案:ABC3.(多選)如圖所示的電路中,電源電動勢為E,內(nèi)阻為r,RT為負溫度系數(shù)熱敏電阻,RG為光敏電阻,閉合開關(guān)后,小燈泡L正常發(fā)光,由于環(huán)境改變(光照或溫度),小燈泡亮度變暗,則引起小燈泡變暗的原因可能是????????????? (　　)A.溫度不變,光照增強B.溫度升高,光照不變C.溫度降低,光照增強D.溫度升高,光照減弱解析:由題圖可知,當光敏電阻的阻值減小或負溫度系數(shù)熱敏電阻的阻值增大時,小燈泡L都會變暗,故光照增強或溫度降低均可,選項A正確,選項B、D錯誤;若光敏電阻的阻值減小的同時,熱敏電阻的阻值增大,小燈泡L更會變暗,即光照增強,同時溫度降低更可以引起小燈泡變暗,選項C正確.答案:AC 4.(多選)傳感器是指能夠感受諸如力、溫度、光、聲、化學成分等非電學量,并能把它們按照一定的規(guī)律轉(zhuǎn)換為電壓、電流等電學量,或轉(zhuǎn)換為電路通斷的元件.下列器件可作為傳感器的有????????????? (　　)A.發(fā)光二極管       B.熱敏電阻C.霍爾元件             D.干電池解析:發(fā)光二極管是將電能轉(zhuǎn)化為光能的元件,不是傳感器,選項A錯誤.熱敏電阻的溫度變化時,其電阻會發(fā)生變化,能把熱學量轉(zhuǎn)換成電學量,可作為傳感器,選項B正確.霍爾元件能夠把磁感應(yīng)強度這個非電學量轉(zhuǎn)換成電壓這個電學量,可作為傳感器,選項C正確.干電池是一種電源,不是傳感器,選項D  錯誤.答案:BC5.(多選)下圖是用光敏電阻和燈泡制成的一種簡易水污染指示器的原理示意圖,下列說法正確的是????????????? (　　)A.嚴重污染時,光敏電阻的阻值很大B.輕度污染時,光敏電阻的阻值很大C.無論污染程度如何,光敏電阻的電阻不變,電阻大小由材料本身因素決定D.該儀器的使用會因為白天和晚上受到影響解析:嚴重污染時,透過污水照到光敏電阻上的光較少,光敏電阻阻值較大,選項A正確,選項B錯誤.光敏電阻由半導(dǎo)體材料制成,受光照影響,電阻會發(fā)生變化,選項C錯誤.白天和晚上自然光強弱不同,或多或少會影響光敏電阻的阻值,選項D正確.答案:AD【拓展提高】6.下圖是會議室和賓館房間的天花板上裝有的火災(zāi)報警器的結(jié)構(gòu)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.平時光電三極管接收不到LED發(fā)出的光,呈現(xiàn)高電阻狀態(tài).發(fā)生火災(zāi)時,下列說法正確的是????????????? (　　)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,部分光線照射到光電三極管上,電阻變小,檢測電路檢測出變化發(fā)出警報D.以上說法均不正確解析:發(fā)生火災(zāi)時,煙霧進入罩內(nèi)后對光有散射作用,使部分光線照射到光電三極管上,其電阻變小,與傳感器連接的電路檢測出這種變化,就會發(fā)出警報.故選項C正確.答案:C  7.(多選)力敏電阻的阻值會隨所受壓力的增大而減小.如圖甲所示,將力敏電阻平放在電梯內(nèi),受壓面朝上,在上面放一物體,電梯靜止時電流表示數(shù)為I0,電梯在不同的運動過程中,電流表的示數(shù)分別如圖乙、丙、丁、戊所示.下列判斷正確的是????????????? (　　)                                                                  甲                                                                                                                   乙            丙           丁            戊           A.圖乙表示電梯可能勻速上升B.圖丙表示電梯可能勻加速上升C.圖丁表示電梯可能勻加速上升D.圖戊表示電梯可能勻減速下降解析:圖乙中電流表示數(shù)和靜止時相等,故電梯可能勻速上升,選項A正確;圖丙中電流表示數(shù)為2I0,且保持不變,故力敏電阻所受壓力增大,電阻變小,物體超重,電梯可能勻加速上升,選項B正確;丁、戊圖中電流表的示數(shù)隨時間變化,故電梯的加速度是變化的,不可能是勻加速或勻減速,選項C、D錯誤.答案:AB8.下圖是一個火災(zāi)報警器的部分電路示意圖,其中R2為用半導(dǎo)體材料(負溫度系數(shù))制成的熱敏電阻,電流表為值班室的顯示器,a、b之間接報警器,當R2所在處出現(xiàn)火情時,顯示器中的電流I、報警器兩端的電壓U的變化情況是 (　　)A.I增大,U增大            B.I減小,U減小C.I減小,U增大            D.I增大,U減小解析:當R2所在處出現(xiàn)火情時,半導(dǎo)體材料制成的熱敏電阻的電阻將減小,此時電路中的總電阻減小,由閉合電路的歐姆定律可知,外電路的電壓將減小,電路中的總電流增大,所以R1兩端的電壓增大,R3兩端的電壓減小,顯示器中的電流減小.故選項B正確.答案:B【挑戰(zhàn)創(chuàng)新】9.下圖為某種電子秤的原理示意圖,AB為一改裝后的滑動變阻器,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上保持水平狀態(tài)而上下自由滑動.彈簧處于原長時,P1剛好指在A端,P1與托盤固定相連.若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質(zhì)量的大小.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,當?shù)氐淖杂陕潴w加速度為g.(1)求托盤上未放物體時,在托盤自身重力作用下,P1與A端的距離x1.(2)求托盤上放有質(zhì)量為m的物體時,P1與A端的距離x2.(3)托盤上未放物體時通常需先校準零點,方法: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0.校準零點后,將質(zhì)量為m的物體放在托盤上,試推導(dǎo)出物體質(zhì)量m與P1、P2間的電壓U之間的函數(shù)關(guān)系式.解析:托盤的移動帶動P1移動,使P1、P2間出現(xiàn)電勢差,電勢差的大小反映了托盤向下移動距離的大小,兩滑片之間的電阻與兩滑片之間的距離成正比.(1)由力的平衡知識有m0g=kx1,解得x1=.(2)放上物體重新平衡后m0g+mg=kx2,解得x2=.(3)由閉合電路歐姆定律知U=IR串(R串為P1、P2間的電阻),=(x為P1、P2間的距離),E=IR,則x=x2-x1=,聯(lián)立解得m=.答案:(1)　(2)　(3)m=

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2 常見傳感器的工作原理及應(yīng)用

版本： 人教版 (2019)

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