高中物理 第三章 传感器 第三节 传感器的应用自我小测（含解析）粤教版选修

在学生就要走出校门的时候，班级工作仍要坚持德育先行，继续重视对学生进行爱国主义教育、集体主义教育、行为规范等的教育，认真落实学校、学工处的各项工作要求传感器的应用一、单项选择题1有一电学元件，温度升高时电阻却大幅度减小，则这种元件可能是（）A金属导体 B绝缘体C半导体 D超导体2用遥控器调换电视频道的过程，实际上就是传感器把光信号转化成电信号的过程，下列属于这类传感器的是（）A红外报警装置B走廊照明灯的声控装置C自动洗衣机中的压力传感装置D电饭煲中控制加热和保温的温控器3如图所示是家用电冰箱的压缩启动装置的电路其中的运行绕组是电冰箱在工作时电动机定子，由于家用交流电是单相的，启动时必须依靠启动绕组的帮助才能产生旋转磁场在启动绕组的支路中串联有一个PTC元件这是一种以酞酸钡为主要材料的热敏电阻器电流流过PTC元件，元件发热，它的电阻率随温度升高而发生显著变化，当电动机转起来正常以后，PTC元件温度较高电阻很大，启动绕组电流很小，以下判断正确的是（）电冰箱的电动机启动时比正常工作时耗电少电冰箱的电动机正常工作时比启动时耗电少电冰箱启动后，启动绕组功率不变，运行绕组功率是变化的电冰箱启动后，启动绕组功率是变化的，运行绕组功率不变A B C D二、双项选择题4电容式话筒的保真度比动圈式话筒好，其工作原理如下图所示，Q是绝缘支架，薄金属膜M和固定电极N形成一个电容器，被直流电源充电，当声波使膜片振动时，电容发生变化，电路中形成变化的电流，当膜片向右运动的过程中（）A电容变大B电容变小C导线AB中有向左的电流D导线AB中有向右的电流5关于电饭锅的说法，正确的是（）A电饭锅中的温度传感器其主要元件是氧化铁B铁氧体在常温下具有铁磁性，温度很高时失去铁磁性C用电饭锅烧水，水开时能自动断电D用电饭锅煮饭时，若温控开关自动断电后，它不能自动复位6关于电子秤中应变式力传感器的说法正确的是（）A应变片是由导体材料制成B当应变片的表面拉伸时，其电阻变大；反之，变小C传感器输出的是应变片的电压D外力越大；输出的电压差值也越大三、非选择题7一般的电熨斗用合金丝做发热元件，合金丝电阻R随温度t变化的关系如图所示的实线，由于环境温度、熨烫衣服的厚度、干湿等情况不同，熨斗的散热功率不同，因而熨斗的温度可能会在较大的范围内波动，易损坏衣服有一种用被称为“PTC”的特殊材料（主要成分为BaTiO3）做发热元件的电熨斗，具有升温快，能自动控制温度的特点，PTC材料的电阻随温度变化的关系如下图中实线所示（1）为什么原来处于冷态的“PTC”熨斗刚通电时，比普通电熨斗升温快？（2）通电一段时间后，电熨斗温度稳定在什么范围内？（3）简析PTC发热元件的自动控温过程8如图所示为光敏电阻自动计数器的示意图，其中A为发光仪器，B为水平传送带，由电动机带动做匀速直线运动R1为光敏电阻，R2为定值电阻，R1、R2串联在电路中，电源电压保持不变每当传送带上有易拉罐挡住由A射向R1的光线时，R1的电阻值就增大，计数器就计数一次请问：（1）当传送带上有易拉罐挡住由A射向R1的光线时，定值电阻R2两端的电压将如何变化？（2）已知相邻的两个易拉罐中心之间的距离均为20 cm，若计数器从易拉罐第一次挡住光线开始计时，到恰好计数101次共用时40 s则传送带的速度为多少？参考答案1答案：C解析：金属导体温度升高时电阻增加；绝缘体温度升高时电阻保持不变；对于超导体，在其临界温度以下，温度升高电阻不变为零，高于临界温度，温度升高电阻往往增加；半导体材料受到光照或者温度升高时，会有更多的电子获得能量成为自由电子，同时也形成更多的空穴，于是导电性能明显增强，电阻大幅度减小2.答案：A解析：红外报警装置是传感器把光信号（红外线）转化成电信号；走廊照明灯的声控装置是传感器把声音信号转化成电信号；自动洗衣机中的压力传感装置是把位移信号转化成电信号；电饭煲中控制加热和保温的温控器是把温度信号转化成电信号3.答案：B解析：启动时，由于PTC元件温度低电阻小，故耗电多，正确；启动后，随PTC元件温度升高，PTC元件电阻增大，通过启动绕组的电流减小，故启动绕组功率是变化的，而运行绕组电压不变，故功率不变，则正确4.答案：AC解析：当膜片向右运动时，电容器两极板间的距离减小，电容变大，在电压不变的情况下，由QCU可知，电容器的带电量增大，电容器充电，电路中产生由BA的电流，故选A、C5.答案：BD6.答案：BD解析：应变片是由半导体材料制成的，由可知，应变片拉伸，l变大，R值变大；应变片压缩，l变小，R值变小7.答案：见解析解析：（1）由图可知，冷态的PTC材料的电熨斗电阻比一般电熨斗电阻小，所以发热功率较一般电熨斗大，所以在相同的时间内PTC升温快（2）由图可知，温度自动稳定在t6tt8范围内（3）当电熨斗温度升高到t6后，PTC材料的电阻急剧增大，电功率变小，此时如果散热功率大于电功率，熨斗温度会下降，当温度降低时，电阻R急剧减小，电功率增大，温度又升高，因而电熨斗的温度能稳定在一定的范围内8.答案：（1）减小（2）0.5 m/s解析：（1）R1与R2串联且总电压不变，故当无光照射R1时，R1增大，电路的电流减小，则R2两端的电压就减小（2）从开始计时的t40 s内，传送带运动的距离是s（1011）0.2 m20 m，则速度