高中物理第3章传感器第3节传感器的应用课后提能训练粤教版选修32

第3节传感器的应用

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把*课后-提能训练一序渐进,M会贯通

基础达标

一、选择题（在每小题给出的四个选项中，第1〜4题只有一项符合题目要求，第5〜6

题有多项符合题目要求）

1.与人的行为相比，传感器相当于人类的（）

A.大脑B.肌体

C.五官D.以上都可能

【答案】C

2.温度传感器广泛应用于室内空调、电冰箱等家用电器中，它是利用热敏电阻的阻值

随温度变化的特性来工作的.如图甲所示，电源的电动势£=9.0V,内阻不计；G为灵敏电

流表，内阻尼保持不变；"为热敏电阻，其电阻阻值与温度的变化关系如图乙所示.闭合开

关S,当温度等于20℃时，电流表示数1=2mA；当电流表的示数4=3.6mA时，热敏电

阻的温度是（）

甲乙

A.60CB.80r

C.100℃D.120℃

【答案】D

3.随着生活质量的提高，自动干手机已经进入家庭，洗手后，将湿手靠近自动干手机，

机内的传感器便驱动电热器加热，有热空气从机内喷出，将湿手烘干，手靠近自动干手机能

使传感器工作，是因为（）

A.改变了湿度B.改变了温度

C.改变了磁场D.改变了电容

【答案】D

4.如图所示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（）

发光二极管/D八步.1极管

……然罩

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

报

B.发生火灾时，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.发生火灾时，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

【答案】C

【解析】光电三极管电阻只对光敏感.在有灾情时，烟雾进入罩内，对LED发出的光进

行散射，使得光线到达光电三极管，阻值变低，发出警告.

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

【答案】BD

6.如图是电饭锅的结构图，如果感温磁体的“居里温度”为103C时，下列说法中正

确的是（）

A.常温下感温磁体的磁性较弱

B.当温度超过103°C时，感温磁体的磁性较强

C.饭熟后，水分被大米吸收，锅底的温度会超过103C,这时开关按钮会跳起

D.常压下只要锅内有水，锅内的温度就不可能达到103℃,开关按钮就不会自动跳起

【答案】CD

二、非选择题

7.如图甲所示，为在温度为10C左右的环境中工作的某自动恒温箱原理简图，箱内

的电阻用=20kQ,尼=10k。，尼=40kQ,居为热敏电阻（负温度系数），它的电阻随温

度变化的图线如图乙所示.当a、力端电压心.V0时，电压鉴别器会令开关S接通，恒温箱

内的电热丝发热，使箱内温度升高；当原＞0时，电压鉴别器会令开关S断开，停止加热,

恒温箱内的温度恒定在℃.

电热丝

乙

【答案】30℃

【解析】本题考查了自动恒温箱的原理，抓住服=0的临界状态进行研究.设电路路端

UH

电压为U,当%=0时，有白万石=3■工3&解得花=20kC.

n\in2A3Inj

由题图可知，当加=20kQ时，£=30℃.

8.如图所示是一种自动控制水温的装置.，加热电路的两端P、0应接在触头入。之间

还是。、"之间？热敏电阻两端收升应接在哪两个触头之间？

【解析】只。应该分别接到触头a、6之间，同时，双/V应该分别接e、£其工作原理

是：当水温升高时，热敏电阻阻值减小，电磁铁中电流增大，吸引力增大，使衔铁被吸下，

心。断开，使加热装置停止加热，当水温降低时，热敏电阻阻值增大，衔铁弹回接通

使加热装置重新开始加热.

能力提升

9.（多选）在家用电热灭蚊器中，电热部分主要元件是PTC元件，PTC元件是由钛酸钢

等半导体材料制成的电阻器，其电阻率。随温度,的变化关系如图所示，由于这种特性，

PTC元件具有发热、保温双重功能.对此，以下判断正确的是（）

,pAO,m）

otrc

A.通电后，其电功率先增大后减小

B.通电后，其电功率先减小后增大

C.当其产生的热量与散发的热量相等时，温度保持在不变

D.当其产生的热量与散发的热量相等时，温度保持在G和七之间的某一值不变

【答案】AD

【解析】显然PTC元件阻值随温度先变小后变大，达到极值，所以功率与温度变化相反,

先变火后变小，A对，B错；当温度达到力〜G区间时，散热和发热平衡，保持某一温度不

变，C错，D对.

10.（多选）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，这是一种以醐酸钢为主要材料的热敏电

阻器，电流流过PTC元件，元件发热，它的电阻率随温度先减小后增大发生显著变化，当电

动机转动正常以后，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

)

L^J运行绕组

产动绕组〕

A.电冰箱的电动机启动时比正常工作时耗电少

B.电冰箱的电动机正常工作时比启动时耗电少

C.电冰箱启动后，启动绕组功率不变，运行绕组功率是变化的

D.电冰箱启动后，启动绕组功率是变化的，运行绕组功率不变

【答案】BD

11.（多选）电容式话筒的保真度比动圈式话筒好，其工作原理如图所示.0是绝缘支架,

薄金属膜必和固定电极N形成一人电容器，被直流电流充电.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，有（）

25OV

A.电容变大B.电容变小

C.导线48中有向左的电流D.导线/〃中有向右的电流

【答案】AC

12.有一种测量人体重的电子秤，其原理图如图中的虚线所示，它主要由三部分构成:

踏板和压力杠杆力加、压力传感器依是一个阻值可随压力大小而变化的电阻器）、显示体重

的仪表G(其实质是电流表).其中力。：勿=5：1,已知压力传感器的电阻与其所受压力的关

系如下表所示：

压力RN050100150200250300…

电阻力。300270240210180150120…

设踏板和杠杆组件的质量可忽略不计，接通电源后，压力传感器