2019新培优同步教科版物理选修32练习第三章3生活中传感器4简单

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3.生活中的传感器

4.简单的光控和温控电路(选学)

基础牢固

1.近来几年流行的模糊洗衣机,它能自动称量衣重、确定水位、进行冲洗和脱水,其中的传感器有好多

种,以下可能没有的是( )

剖析:近来几年流行的模糊洗衣机中的传感器,大体有以下几类:水位传感器、负载量传感器、水温传感器、

布质传感器、冲洗粉传感器、脏污程度传感器、脱水传感器.

答案:D

2.有这样一只音乐茶杯,茶杯平放桌子时,无声无息,提起茶杯,茶杯边播放悦耳的音乐,边闪烁着五

( )

C.压力传感器D.光电传感器

答案:D

3.(多项选择)电冰箱主要由制冷系统和控制系统两大部分组成,在控制系统中,传感器起着特别重要的

作用.关于电冰箱中的传感器,以下说法正确的选项是( )

电冰箱中的温控器是由温度传感器控制的

B.电冰箱中的温控器是由湿度传感器控制的

C.电冰箱由温度传感器控制制冷压缩机的启动与停止

D.电冰箱由温度传感器控制除霜温控器的启动与停止

剖析:电冰箱中的温度控制系统主若是温度传感器,与湿度没关.

答案:ACD

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4.法国和德国的两位科学家发现了“巨磁电阻效应”.基于巨磁电阻效应开发的用于读取硬盘数据

的技术,被以为是纳米技术的第一次真切应用.在以下有关其他电阻应用的说法中,错误的选项是( )

热敏电阻可应用于温度测控装置中

B.光敏电阻是一种光电传感器

C.电阻丝可应用于电热设备中

D.电阻在电路中主要起到经过直流、阻拦交流的作用

剖析:热敏电阻对温度很敏感,光敏电阻对光照很敏感,电阻丝可用于电加热,所以选项A、B、C均正

确.交变电流、直流电均可经过电阻,电阻对它们均可产生阻拦作用,所以选项D错误.

答案:D

5.用遥控器调换电视机频道的过程,实质上就是传感器把光信号转变为电信号的过程.以部下于这

类传感器的是( )

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感装置

D.电饭煲中控制加热和保温的温控器

剖析:电视遥控器是利用红外线遥控的,与红外线报警装置的工作原理相同.

答案:A

6.(多项选择)以下列图,电容式触摸屏的构造主若是在玻璃屏幕上镀一层透明的薄膜导体层,再在导体

层外加上一块保护玻璃,电容式触摸屏在触摸屏四边均镀上狭长的电极,在导体层内形成一个低电压

交流电场.在触摸屏幕时,由于人体是导体,手指与内部导体层间会形成一个特别电容(耦合电容),四边

电极发出的电流会流向触点,而电流强弱与手指到电极的距离成正比,位于触摸屏后的控制器便会计

算电流的比率及强弱,正确算出触摸点的地址.由以上信息可知( )

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电容式触摸屏的两极板分别是导体层和手指

B.当用手触摸屏幕时,手指与屏的接触面积越大,电容越大

C.当用手触摸屏幕时,手指与屏的接触面积越大,电容越小

D.若是用戴了绝缘手套的手触摸屏幕,依旧能引起触摸屏动作

剖析:电容触摸屏在原理上把人体看作电容器元件的一个极板,把导体层看作另一个极板,故A正确;

手指与屏的接触面积越大,即两个极板的正对面积越大,故电容越大,B正确,C错误;若是戴了绝缘手

套或手持不导电的物体触摸时没有反应,这是由于手与导体层距离较大,不能够引起导体层电场的变

化,D错误.

答案:AB

7.以下列图是会议室和旅店房间的天花板上装有的火灾报警器的构造原理图:罩内装有发光二极管

LED、光电三极管和不透明的挡板.平岁月电三极管接收不到LED发出的光,表现高电阻状态,发生

火灾时,以下说法正确的选项是( )

A.进入罩内的烟雾遮挡了光辉,使光电三极管电阻更大,检测电路检测出变化发出警报

B.光电三极管温度高升,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,部分光辉照到光电三极管上,电阻变小,发出警报

D.以上说法均不正确

剖析:由火灾报警器的工作原理可知,发生火灾时烟雾进入罩内,使光发生散射,部分光辉照到光电三

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,选项C对.

答案:C

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8.(多项选择)以下列图的光控电路用发光二极管LED模拟路灯,RG为光敏电阻.“”是拥有特别功能的非门,当加在它的输入端A的电压逐渐上升到某个值时,输出端Y会突然从高电位跳到低电位,而当输入端A的电压下降到另一个值时,Y会从低电位跳到高电位.在天暗时路灯(发光二极管)会点亮,以下说法正确的选项是()

A.天暗时Y处于高电位

B.天暗时Y处于低电位

C.当R1调大时A端的电压降低,灯(发光二极管)点亮

D.当R1调大时A端的电压降低,灯(发光二极管)熄灭

剖析:天暗岁月敏电阻RG增大,由于R1和RG串通,接在电源两端,RG增大,使RG两端电压增加,A点电位高升,当A点电位高到某一值时,输出端Y突然变为低电位,则二极管LED因正向电压导通而点亮,

选项B正确;当R1调大时增加了R1两端电压使A点电位降低,当A端输入电位降到必然程度时,Y突然变为高电位,LED因两端电压减小而熄灭,选项D正确.

答案:BD

能力提升

1.(多项选择)以下列图的电路图为握力器原理表示图,握力器把手上的连杆与弹簧一起上下搬动,握力

的大小可经过必然的换算关系由电流表的示数获得.当人紧握握力器时,若是握力越大,以下判断正确

的有( )

A.电路中电阻越大B.电路中电阻越小

C.电路中电流越小D.电路中电流越大

剖析:由题图看出,握力越大,变阻器接入电路的电阻越小,外电路的总电阻越小,依照闭合电路欧姆定

律可知,电路中电流越大,应选项B、D正确,A、C错误.

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答案:BD

2.(多项选择)全自动洗衣机中的排水阀是由程序控制器控制其动作的,当进行排水的程序时,控制铁芯

1的线圈通电,使铁芯2运动,从而牵引排水阀的阀门消除污水(以下列图).以下说法正确的选项是( )

A.若输入的控制电流由a流入,由b流出,则铁芯2中A端为N极,B端为S极

B.若输入的控制电流由a流入,由b流出,则铁芯2中A端为S极,B端为N极

C.若a、b处输入交变电流,则铁芯2不能够被吸入线圈中

D.若a、b处输入交变电流,则铁芯2还可以被吸入线圈中

剖析:若输入的控制电流由a流入,由b流出,则螺线管左端为N极,右端为S极;铁芯2被通电螺线管

磁化,A端为N极,B端为S极,与铁芯1和线圈相互吸引.若a、b处输入交变电流,铁芯2被磁化,且磁

化后的磁性总是与线圈发生相吸作用.所以铁芯2还可以被吸入线圈中.

答案:AD

3.氧化锡传感器主要用于汽车尾气中一氧化碳浓度的检测.它的电阻随一氧化碳浓度的变化而变

化,在如图甲所示的电路中,不相同的一氧化碳浓度对应着传感器的不相同电阻,这样,显示仪表的指针就

与一氧化碳浓度有了对应关系,观察仪表指针就能判断一氧化碳浓度可否超标,有一种氧化锡传感器,

其技术资料中给出的是电导(即电阻的倒数)—浓度曲线如图乙,电压表示数U0与一氧化碳浓度c之

间的对应关系正确的选项是( )

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剖析:当一氧化碳浓度增大时,传感器的电导增大,电阻R传减小,由闭合电路欧姆定律知,电路中的电流

I增大,电压表的示数U0=IR0增大,故C、D错误;由题图知,传感器的电导与

传传

浓度成正比,传感器的电阻R传与浓度成反比,但电压表的示数U0与传感器的电阻R传其实不行正比关系,所以,电压表示数U0与一氧化碳浓度c之间的关系图线其实不是直线,A错,答案为B.

答案:B

4.现要组装一个由热敏电阻控制的报警系统,要求当热敏电阻的温度达到或高出60℃时,系统报

警.供应的器材有:热敏电阻,报警器(内阻很小,流过的电流高出Ic时就会报警),电阻箱(最大阻值为

Ω),直流电源(输出电压为U,内阻不计),滑动变阻器R1(最大阻值为1000Ω),滑动变阻器R2(最大阻值为2000Ω),单刀双掷开关一个,导线若干.

在室温下对系统进行调治.已知U约为18V,Ic约为10mA;流过报警器的电流高出20mA时,报警器

可能损坏;该热敏电阻的阻值随温度高升而减小,在60℃时阻值为Ω.

(1)完成待调治的报警系统原理电路图的连线.

(2)电路中应采纳滑动变阻器(选填“R1”或“R2”).

(3)依照以下步骤调治此报警系统:

①电路接通前,需将电阻箱调到一固定的阻值,依照实验要求,这一阻值为Ω;滑动变阻器的滑

片应置于(选填“a”或“b”)端周边,不能够置于另一端的原因是.

②将开关向(选填“c”或“d”)端闭合,缓慢搬动滑动变阻器的滑片,直至.

保持滑动变阻器滑片的地址不变,将开关向另一端闭合,报警系统即可正常使用.

剖析:(1)先用电阻箱取代热敏电阻,连接成闭合回路进行调试.电路图连接如答案图所示.

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(2)当电路中电流Ic=10mA时,依照闭合电路欧姆定律有Ic解得R总=1800Ω,此时热敏电阻的总阻值为650Ω,则滑动变阻器的阻值为1150Ω,所以滑动变阻器选R2.(3)①当热敏电阻阻值小于650Ω时,报警器就会报警,用电阻箱取代热敏电阻进行调治,应把电阻箱的阻值调到650Ω.若接通电源后电路中的电流过大(高出20mA),报警器就会损坏,电流越小越安全,所以为了电路安全,闭合开关前滑片应置于b端.②用电阻箱取代热敏电阻进行调试,应将开关向c端闭合,开关闭合后要减小电路中的电阻直至报警器报警.

答案:(1)连线以下列图.

(2)R2

(3)①接通电源后,流过报警器的电流会高出20mA,报警器可能损坏②c报警器开始报警

5.图甲为半导体资料做成的热敏电阻的阻值随温度变化的曲线,图乙为用此热敏电阻RT和继电器设计的温控电路,设继电器的线圈电阻为Rx=50Ω,当继电器线圈中的电流Ic大于或等于20mA时,继电器的衔铁被吸合