物理选修3-2人教新课标62传感器的应用 同步练习

1、第2节传感器的应用 【测控导航】知识点题号1.电饭锅22.电子秤1、33.火灾报警器4、84.电熨斗5、95.传感器问题的分析6、7、10巩固基础1.下列器件是应用力传感器的是(D)A.鼠标器B.火灾报警器C.测温仪D.电子秤解析:鼠标器中的传感器是红外线接收管,属于光传感器;火灾报警器中传感器是光电三极管,属于光传感器;测温仪用的是温度传感器;电子秤的敏感元件是应变片,是力传感器,D正确.2.下列说法正确的是(D)A.电饭锅中的温度传感器的主要元件是氧化铁B.氧化铁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

2、位解析:电饭锅的主要元件为感温铁氧体,它在103 时失去铁磁性,选项A、B均错;用电饭锅烧水时,在标准大气压下,水温最高为100 ,电饭锅不会自动弹开,若无人控制,则会直到水全部蒸发后才会断开,选项C错;电饭锅开关自动断电后只能手动复位,选项D正确.3.关于电子秤中应变式力传感器的说法正确的是(BD)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上的电压D.外力越大,输出的电压差值也越大解析:应变片多用半导体材料制成,故选项A错;传感器输出的是上、下两应变片上的电压差,并且随着外力的增大,输出的电压差值也就越大,故C错,B、D对.4.如图所示

3、是会议室和宾馆房间的天花板上装有的火灾报警器的结构原理图:罩内装有发光二极管LED、光电三极管和不透明的挡板.平时光电三极管接收不到LED发出的光,呈现高电阻状态,发生火灾时,下列说法正确的是(C)A.进入罩内的烟雾遮挡了光线,使光电三极管电阻更大,检测电路检测出变化发出警报B.光电三极管温度升高,电阻变小,检测电路检测出变化发出警报C.进入罩内的烟雾对光有散射作用,部分光线照到光电三极管上,电阻变小,发出警报D.以上说法均不正确解析:由火灾报警器的原理可知,发生火灾时烟雾进入罩内,使光发生散射,部分光线照在光电三极管上,电阻变小,与传感器相连的电路检测出这种变化,发出警报,C对.5.如图所示

4、是自动调温式电熨斗,下列说法正确的是(ABD)A.常温时上下触点是接触的B.双金属片温度升高时,上金属片形变较大,双金属片将向下弯曲C.原来温度控制在80 断开电源,现要求60 断开电源,应使调温旋钮下调一些D.由熨烫丝绸衣物状态转变为熨烫棉麻衣物状态,应使调温旋钮下移一些解析:常温工作时,上下触点是接通的,当温度升高时,上层金属片形变大,向下弯曲,切断电源.切断温度要升高,则应使调温旋钮下移一些,A、B、D对,C错.6.用遥控器调换电视机频道的过程,实际上是电视机中的传感器把光信号转化为电信号的过程.下列属于这类传感器的是(A)A.红外报警装置B.走廊照明灯的声控开关C.自动洗衣机中的压力传

5、感装置D.电饭锅中控制加热和保温的温控器解析:遥控器发出红外线,电视中的传感器感知红外线是红外线传感器,所以A选项正确.7.将如图所示装置安装在沿直轨道运动的火车车厢中,使杆沿轨道方向固定,就可以对火车运动的加速度进行检测.闭合开关S,当系统静止时,穿在光滑绝缘杆上的小球停在O点,固定在小球上的变阻器滑片停在变阻器BC的正中央,此时,电压表指针指在表盘刻度中央.当火车在水平方向有加速度时,小球在光滑绝缘杆上移动,滑片P随之在变阻器上移动,电压表指针发生偏转.已知,当火车向左加速运动时,电压表的指针向右偏.则:(A)A.电压表指针向左偏,说明火车可能在向右做加速运动B.电压表指针向右偏,说明火车

6、可能在向右做加速运动C.电压表指针向左偏,说明火车可能在向右做减速运动D.电压表指针向左偏,说明火车可能在向左做加速运动解析:因为当火车向左加速运动时,有向左的加速度,弹簧处于伸长状态,滑片P靠近变阻器C端,电压表的指针向右偏.所以,当滑片P靠近变阻器B端时,电压表的指针将向左偏,此时,弹簧将处于压缩状态,火车具有向右的加速度,火车可能在向右做加速运动,也可能在向左做减速运动,选项A正确,C、D错误;同理可知B错误.8.如图所示是一火警报警装置的一部分电路示意图,其中R2为用半导体热敏材料制成的传感器,电流表为值班室的显示器,a、b之间接报警器.当传感器R2所在处出现火情时,显示器的电流I、报

7、警器两端的电压U的变化情况是(A)A.I变大,U变小B.I变小,U变小C.I变小,U变大D.I变大,U变大解析:R2为用半导体热敏材料制成的传感器,当周围的温度升高时,其电阻的阻值下降,导致整个电路的电阻减小,整个电路的电流变大,导致内电压变大,路端电压变小;R1两端电压变大,R2和R3并联电压变小,所以流经R3中的电流变小,流经R2中的电流变大,故选A项.提升能力9.普通的电熨斗用合金丝制成发热元件,合金丝电阻随温度T变化的关系如图中实线所示.由于环境温度以及熨烫的衣物厚度、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范围内波动,易损坏衣物.有一种用主要成分为BaTiO3,

8、被称为“PTC”的特殊材料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图中实线所示.根据图象分析:(1)为什么原处于冷态的PTC电熨斗刚通电时比普遍电熨斗升温快?(2)通电一段时间后PTC电熨斗温度T自动地稳定在<T<范围之内. 解析:当电熨斗温度升高到T6后,PTC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,电熨斗温度会下降,当温度降低时,电阻又急剧变小,电功率又升高.因此电熨斗的温度能稳定在T6T7之间的范围内.答案:(1)冷态时PTC电阻很小,电功率很大,所以升温快(2)T6T710.如图所示为检测某传感器的电

9、路图,传感器上标有“3 V0.9 W”的字样(传感器可看作一个纯电阻),滑动变阻器R0上标有“10 1 A”的字样,电流表的量程为0.6 A,电压表的量程为3 V.求:(1)传感器的电阻和额定电流;(2)为了确保电路各部分的安全,在a、b之间所加的电源电压最大值是多少?(3)如果传感器的电阻变化超过标准值1 ,则该传感器就失去作用.实际检测时,将一个恒压电源加在图中a、b之间,闭合开关S,通过调节R0来改变电路中的电流和R0两端的电压,检测记录如下:电压表示数U/V电流表示数I/A第一次1.480.16第二次0.910.22若不计检测电路对传感器电阻的影响,你认为这个传感器是否仍可使用?此时a、b间所加的电压是多少?解析:(1)R传= =10 所以I传= A=0.3 A.(2)最大电流I=I传=0.3 A电源电压最大值Um=U传+U0U传为传感器的额定电压,U0为R0m=10 时R0两端的电压,即U0=I传·R0m=0.3×10 V=3 V所以Um=U传+U0=3 V+3 V=6 V.(3)设实际检测时加在a、b间的电压为U,传感器的实际电阻为R传',根据第一次实验记录数