【创新设计】高中物理 3.4 用传感器制作自控装置每课一练 粤教版选修32(1).doc

【创新设计】2013-2014高中物理 3.4 用传感器制作自控装置每课一练 粤教版选修3-2(时间：60分钟)知识点一发光二极管1. (双选)如图3-4-10所示为一个逻辑电平检测电路，a与被测点相接，则()图3-4-10aa为低电平，led发光ba为高电平，led发光ca为低电平，led不发光da为高电平，led不发光解析a为低电平时，y为高电平，led的电压小，不发光；a为高电平时，y为低电平，led的电压大，发光，故b、c正确答案bc2(单选)关于发光二极管，下列说法正确的是()a发光二极管能发光，不具有单向导电性b发光二极管能直接把光能转化为电能c发光二极管只要在两端加有正向电压，就可以发光d发光二极管只有加正向电压时，才有可能发光解析发光二极管和普通二极管一样，都具有单向导电性，都是半导体材料制成的，只有当两端加正向电压时，才能处于导通状态，才可能发光，但不一定发光，要求达到一定的电压值；它能直接把电能转化为光能答案d3. (双选)如图3-4-11所示电路中，电源电动势为e，内阻为r，rt为负温度系数热敏电阻，r为光敏电阻，闭合开关后，小灯泡l正常发光，由于环境条件改变(光照或温度)，发现小灯泡亮度变暗，则引起小灯泡变暗的原因可能是()图3-4-11a温度不变，光照增强 b温度升高，光照不变c温度降低，光照增强 d温度升高，光照减弱解析由题图可知，当光敏电阻阻值减小或热敏电阻阻值增大时，小灯泡l都会变暗，结合光敏电阻特性可知，a项正确，b项错误；若光敏电阻阻值减小的同时，热敏电阻的阻值增大，小灯泡l也会变暗，c项正确；若热敏电阻减小，光敏电阻增大，则小灯泡变亮，d项错误答案ac知识点二自动控制电路的分析与设计4(单选)某小型电磁继电器，其中l为含铁芯的线圈p为可绕o点转动的铁片，k为弹簧，s为一对触头，a、b、c、d为四个接线柱电磁继电器与传感器配合，可完成自动控制的要求如图3-4-12所示其工作方式是()图3-4-12aa与b接信号电压，c与d跟被控电路串联ba与b接信号电压，c与d跟被控电路并联cc与d接信号电压，a与b跟被控电路串联dc与d接信号电压，a与b跟被控电路并联解析a、b接电磁继电器的线圈，所以a、b应接信号电压、线圈电流随信号电压变化使电磁继电器相吸或释放，从而使c、d接通或断开，进而起到控制作用故正确答案为a.答案a5. (单选)演示位移传感器的工作原理如图3-4-13所示，物体m在导轨上平移时，带动滑动变阻器的金属滑杆p，通过电压表显示的数据来反映物体位移的大小x.假设电压表是理想电压表，则下列说法正确的是()图3-4-13a物体m运动时，电源内的电流会发生变化b物体m运动时，电压表的示数会发生变化c物体m不动时，电路中没有电流d物体m不动时，电压表没有示数解析电压表不分流，故触头移动不会改变电路的总电阻，也就不会改变电路中的总电流，故a错误，电压表测量触头p与左侧电阻之间的电压，故示数随物体m的移动，亦即随触头的运动而变化故b正确，c、d错误答案b6一路灯控制装置如图3-4-14所示，rg为光敏电阻，光照射rg时，rg变小白天时，继电器j两端电压是较大还是较小？要使路灯比平时早一些时间亮起来，应如何调节r1?图3-4-14解析由题可知，按照逻辑分析法，引起电路状态变化的原因是照射光敏电阻rg的光的强弱白天光照强，rg的阻值较小，r1两端的电压u1较大，即a点电势较高，则y端为低电平，继电器两端电压较小，不工作，路灯不亮而夜间的情形恰好相反所以白天时，继电器j两端电压较小若使路灯早一些亮时，首先要明确继电器的动作电压uj一定，y端电平一定，a端电平一定，则r1两端的电压u1一定，因u1，则可知要使路灯早些亮时，环境光线仍较强，rg较小，要保证u1一定，必须调节r1使其变小答案较小调节r1使其变小7已知光敏电阻随入射光的增强，其电阻值减小，请利用图3-4-15所示器材设计一个路灯自动控制电路图3-4-15解析电路如图所示控制过程是：当有光照射时，光电流经过放大器输出一个较大的电流，驱动电磁继电器吸合，使两个触点断开，当无光照时，光电流减小，放大器输出电流减小，电磁继电器释放衔铁，使两个触点闭合，控制路灯电路接通，路灯开始工作答案见解析8.(单选)(北京海淀模拟)角速度计可测量飞机、航天器、潜艇的转动角速度，其结构如图3-4-16所示当系统绕轴oo转动时，元件a发生位移并输出相应的电压信号，成为飞机、卫星等的制导系统的信息源已知a的质量为m，弹簧的劲度系数为k，自然长度为l，电源的电动势为e，内阻不计滑动变阻器总长也为l，电阻分布均匀，系统静止时滑片p在b点，当系统以角速度转动时，则()a电路中电流随角速度的增大而增大b电路中电流随角速度的减小而减小c弹簧的伸长量为xml/(km2)d输出电压u与的函数式为uem2/(km2)图3-4-16解析根据闭合电路欧姆定律，电路中的电流由滑动变阻器总电阻决定，与滑片位置无关，因此选项a、b错误设转动角速度为时，弹簧伸长量为x，则小球转动半径为lx，由牛顿第二定律得kxm(lx)2解得x，选项c错误当滑片右移x时，输出电压为u，由串联电路电压分配关系得所以u，选项d正确答案d9用煤气烧水时，如果水开了，不及时关掉煤气，时间长了，会发生火灾，请设计一报警器，水开时，能及时报警，提醒主人及时关掉煤气？答案如图所示，当t上升到一定温度，rt变得较小ab间电压变得较大，使蜂鸣器d工作报警10如图3-4-17所示，a是浮子，b是金属触头，c为住宅楼房顶上的蓄水池，m是带水泵的电动机，d是弹簧，e是衔铁，f是电磁铁，s1、s2分别为触点开关，s为开关，j为电池请利用上述材料，设计一个住宅楼房顶上的自动注水装置图3-4-17(1)连接电路图；(2)简述其工作原理(涉及的元件可用字母代替)答案(1)连接线路如图所示