2023高中物理第6章傳感器第2節(jié)傳感器的應用課時作業(yè)新人教版選修3-2

PAGE傳感器的應用基礎夯實一、選擇題(1～5題為單項選擇題，6題為多項選擇題)1．關于傳感器工作的一般流程，以下說法中正確的選項是eq\x(導學號09152414)(A)A．非電學量→敏感元件→處理電路→電學量B．非電學量→處理電路→敏感元件→電學量C．電學量→敏感元件→處理電路→非電學量D．電學量→處理電路→敏感元件→非電學量解析：傳感器工作的一般流程為：非電學量被敏感元件感知，然后通過轉換元件轉換成電信號，再通過轉換電路將此信號轉換成易于傳輸或測量的電學量。因此B、C、D錯，選項A正確。2．機器人裝有作為眼睛的“傳感器〞，猶如大腦的“控制器〞，以及可以行走的“執(zhí)行器〞，在它碰到障礙物前會自動避讓并及時轉彎。以下有關該機器人“眼睛〞的說法中正確的選項是eq\x(導學號09152415)(B)A．力傳感器 B．光傳感器C．溫度傳感器 D．聲音傳感器解析：遇到障礙物會繞開，說明它是光傳感器，應選項B正確，選項A、C、D錯誤。3.光電式感煙探測器(簡稱煙感器)由光源、光電元件和電子開關組成。利用光散射原理對火災初期產生的煙霧進行探測，并及時發(fā)出報警信號。該報警器利用的傳感器是eq\x(導學號09152416)(D)A．力傳感器 B．聲傳感器C．位移傳感器 D．光傳感器解析：該報警器利用的是光傳感器。4．(廣東省實驗中學2022～2022學年高二上學期模擬考試)用遙控器調換電視機頻道的過程，實際上就是傳感器把光信號轉化為電信號的過程。以下屬于這類傳感器的是eq\x(導學號09152417)(A)A．紅外報警裝置B．走廊照明燈的聲控開關C．自動洗衣機中的壓力傳感裝置D．電飯煲中控制加熱和保溫的溫控器解析：紅外報警裝置是將光信號轉換成電信號的傳感器，因此選項A正確。走廊照明燈的聲控開關是將聲信號轉換成電信號的傳感器，應選項B錯誤。自動洗衣機的壓力傳感裝置是力電傳感器，應選項C錯誤。電飯煲中控制加熱和保溫的溫控器是溫度傳感器，因此選項D錯誤。5．(陜西交大附中2022～2022學年高二期中)傳感器廣泛應用在我們的生產生活中，常用的計算機鍵盤就是一種傳感器。如下圖，鍵盤上每一個鍵的下面都連有一小金屬片，與該金屬片隔有一定空氣間隙的是另一小的固定金屬片，這兩個金屬片組成一個小電容器。當鍵被按下時，此小電容器的電容發(fā)生變化。與之相連的電子電路就能夠檢測出哪個鍵被按下，從而給出相應的信號。這種計算機鍵盤使用的是eq\x(導學號09152418)(B)A．溫度傳感器 B．壓力傳感器C．磁傳感器 D．光傳感器解析：小金屬片被按下時，將壓力這個力學量轉換為電容這個電學量，所以計算機鍵盤使用的是壓力傳感器，B正確，A、C、D錯誤。6．以下說法正確的選項是eq\x(導學號09152419)(BD)A．話筒是一種常用的聲傳感器，其作用是將電信號轉換為聲信號B．電熨斗能夠自動控制溫度的原因是它裝有雙金屬片溫度傳感器，這種傳感器的作用是控制電路的通斷C．電子秤所使用的測力裝置是應變片D．辦公大樓的大門能“看到〞人的到來或離開而自動開或關，是光傳感器的應用解析：話筒是將聲信號轉換為電信號的裝置，A錯；電熨斗內的雙金屬片，是利用它的熱脹冷縮程度的不同，使電路隨溫度的改變實現(xiàn)通、斷的，B正確；電子秤所使用的測力裝置是力傳感器，力傳感器由金屬梁和應變片組成，C錯；“自動〞門安裝有光傳感器，D正確。二、非選擇題7．(甘肅蘭州一中2022～2022學年高二檢測)按以下圖所示連接好電路，合上S，發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮，原因是由于熱敏電阻阻值較大，左側電路電流較小，電磁鐵磁性較弱吸不住銜鐵；用電吹風對熱敏電阻吹一會兒，會發(fā)現(xiàn)小燈泡變亮，原因是電吹風對熱敏電阻加熱使其阻值變小，電路中電流增大，電磁鐵吸住銜鐵；停止吹風，會發(fā)現(xiàn)小燈泡不會立即熄滅，原因是熱敏電阻溫度仍然較高；把熱敏電阻放入冷水中會發(fā)現(xiàn)小燈泡熄滅。eq\x(導學號09152420)8．如下圖為一監(jiān)測鍋爐內的壓力大小的報警器，在壓力小于某個平安值時，綠燈常亮。當壓力超過平安值時，紅燈亮、電鈴響而報警。試說明其工作原理。eq\x(導學號09152421)答案：當鍋爐內壓力超過平安值時，活塞推動金屬片使1、2觸點連接，電磁鐵通電把銜鐵吸下來，使3、5點接通，紅燈亮，鈴響，從而起到報警作用。能力提升一、選擇題(1～3題為單項選擇題，4、5題為多項選擇題)1．傳感器在日常生活中的應用越來越廣泛，溫度傳感器(實質是自動開關)是其中的一種。某一食品消毒柜就是利用溫度傳感器來自動控制電路的。常溫下，該溫度傳感器是閉合的；當溫度到達某一設定值時，傳感器自動斷開，從而切斷整個電路。以下關于該消毒柜的幾種電路圖中(圖中S為電源開關)，連接正確的選項是eq\x(導學號09152422)(A)解析：B、C、D電路中，溫度升高到某一設定值時，傳感器會斷開，但整個電路不會斷開。A電路中，電源開關S閉合后，消毒柜開始工作，當溫度到達某一設定值時，傳感器自動斷開，整個電路也斷開，所以A選項正確。2．小強在用恒溫箱進行實驗時，發(fā)現(xiàn)恒溫箱的溫度持續(xù)升高，無法自動控制。經(jīng)檢查，恒溫箱的控制器沒有故障。如下圖，以下對故障判斷正確的選項是eq\x(導學號09152423)(C)A．只可能是熱敏電阻出現(xiàn)故障B．只可能是溫度設定裝置出現(xiàn)故障C．熱敏電阻和溫度設定裝置都可能出現(xiàn)故障D．可能是加熱器出現(xiàn)故障解析：由恒溫箱原理圖可知，假設熱敏電阻出現(xiàn)故障或溫度設定出現(xiàn)故障都會向控制器傳遞錯誤信息，導致控制器發(fā)出錯誤指令，故C正確，A、B錯誤。假設加熱器出現(xiàn)故障，只有一種可能，即不能加熱，而題中加熱器一直加熱才會使溫度持續(xù)升高，故D錯誤。3．用電流傳感器可以清楚地演示一些電學元件對電路中電流的影響。如下圖，在電路中接入電感線圈，閉合開關時，計算機顯示的電流隨時間變化的圖象會是哪一種eq\x(導學號09152424)(B)解析：當閉合開關時，通過電感線圈電流是逐漸增大的但并不是均勻增大，一段時間后電流恒定，應選項B正確。4．(廣西桂林十八中2022～2022學年高二下學期開學檢測)如圖是電飯鍋的結構圖，如果感溫磁體的“居里溫度〞為103℃時，以下說法中正確的選項是eq\x(導學號09152425)(ACD)A．常溫下感溫磁體具有較強的磁性B．當溫度超過103℃時，感溫磁體的磁性較強C．飯熟后，水分被大米吸收，鍋底的溫度會超過103℃，這時開關按鈕會跳起D．常壓下只要鍋內有水，鍋內的溫度不可能到達103℃，開關按鈕就不會自動跳起解析：根據(jù)電飯鍋的工作原理可判A、C、D正確，B錯誤。5．為鍛煉身體，小明利用所學物理知識設計了一個電子拉力計，如下圖是原理圖，輕質彈簧右端和金屬滑片P固定在一起(彈簧的電阻不計，P與R1間的摩擦不計)，彈簧勁度系數(shù)為100N/cm。定值電阻R0＝5Ω，ab是一根長為5cm的均勻電阻絲，阻值R1＝25Ω，電源輸出電壓恒為U＝3V，理想電流表的量程為0～0.6A。當拉環(huán)不受力時，滑片P處于a端。以下關于這個電路的說法正確的選項是(不計電源內阻)eq\x(導學號09152426)(ABC)A．小明在電路中連入R0的目的是保護電路B．當拉環(huán)不受力時，閉合開關后電流表的讀數(shù)為0.1AC．當拉力為400N時，電流表指針指在0.3A處D．當拉力為400N時，電流表指針指在0.5A處解析：假設電路無電阻R0，且金屬滑片P在b端時，回路短路損壞電源，R0的存在使電路不出現(xiàn)短路，因此A正確。當拉環(huán)不受力時，滑片P在a端，由歐姆定律得，I＝eq\f(U,R0＋R1)＝0.1A，故B正確。拉力為400N時，由F＝kΔx，那么Δx＝4cm，對應的電阻為RaP＝20Ω，R1接入電路的電阻RPb＝5Ω，由閉合電路歐姆定律得，I＝eq\f(U,R0＋RPb)＝0.3A，故D錯，C正確。二、非選擇題6．把蜂鳴器、光敏電阻、干簧管繼電器開關、電源按如圖甲所示電路連接，制成光電報警裝置。當報警器有光照射時，蜂鳴器發(fā)聲，當沒有光照或者光照很弱時，蜂鳴器不發(fā)聲。(①光敏電阻：光敏電阻受光照后，阻值會變小。②干簧管繼電器開關：由干簧管和繞在干簧管外的線圈組成，如圖乙所示，當線圈中有一定的電流時，線圈產生的磁場使密封在干簧管內的兩個鐵質簧片磁化，兩個簧片在磁力作用下由原來的別離狀態(tài)變成閉合狀態(tài)。當線圈中沒有電流或者電流很微弱時，磁場消失，簧片在彈力的作用下回復到別離狀態(tài)。)試說明光電報