2019-2020學年高中物理 第5章 傳感器及其應用 第3節(jié) 大顯身手的傳感器學案 魯科版選修3-2

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1、第3節(jié)　大顯身手的傳感器 　1.了解傳感器應用的一般模式．　2.感受傳感器技術給人類生活帶來的便利，了解傳感器應用的設計思路． 3．理解傳感器在洗衣機水溫控制裝置、自動門、指紋識別器、機器人中的工作原理． 　[學生用書P62]) 一、洗衣機水位控制裝置 1．全自動洗衣機的水位控制裝置中使用了壓力傳感器． 2．組成：外筒和內(nèi)筒、氣室、傳感器的膜盒． 3．工作原理：當洗衣機筒內(nèi)的水位達到設定標準時，氣體壓強增大到使傳感器的膜片向上凸起，凸起的膜片使動觸點與靜觸點脫離，并與另外一個靜觸點接觸，從而控制電路的通斷． 1．壓力傳感器是將什么信號轉變?yōu)殡娦盘柕?？能否舉另外一例？ 提示

2、：將壓力信號轉變?yōu)殡娦盘枺Ｒ姷倪€有電子秤． 二、自動門、指紋識別器 1．自動門 (1)組成：紅外線傳感器． (2)工作原理：當有人接近自動門時，傳感器接收到人體發(fā)出的紅外線，產(chǎn)生電壓輸出信號；信號經(jīng)過電路處理后，使定時器工作；由定時器構成的電路使繼電器通電，自動門電動機轉動，門自動打開；當人通過自動門幾秒鐘后，定時器又使繼電器斷電，自動門電動機反轉，門自動關閉． (3)自動門工作流程 →→→ 　　　　　　　　　　　　↑ 　　　　　　　　　　 2．指紋識別器 (1)組成：電容傳感器． (2)工作原理：當用戶的手指放在絕緣表面上時，皮膚就組成了電容陣列極板的另一面．由于指紋

3、的脊和谷相對于另一極之間的距離不同，使電容陣列中不同位置的電容器的電容值也不相同．通過讀取這些電容的差異，就能夠獲取指紋信息． 3．電容式傳感器的工作原理：依據(jù)平行板電容器的公式C＝，改變S或d或ε，都可以改變電容器的電容C. 2．在機場、車站、碼頭等人員集散地都設有體溫檢測點，為什么測體溫時一般不用水銀溫度計，而用紅外線測溫儀？ 提示：用水銀溫度計，測溫時間長，同時又容易引起交叉感染，用紅外線測溫儀測溫速度快，也不需要與人體直接接觸，又避免了交叉感染，因此用紅外線測溫較好． 三、傳感器與機器人 1．機器人傳感器的分類 機器人傳感器分為外部傳感器和內(nèi)部傳感器． 2．傳感器用途

4、 (1)外部傳感器用于感知外部工作環(huán)境和外界事物對機器人的刺激，使機器人擁有類似人的視覺、聽覺、觸覺、嗅覺、味覺等感覺，從而使機器人具有擬人化的特點． (2)內(nèi)部傳感器(如角度傳感器、關節(jié)傳感器等)用于檢測機器人自身的狀態(tài)． 3．機器人上安裝的傳感器和人類感官有怎樣的相對應關系？ 提示：光電傳感器——視覺；聲電傳感器——聽覺；氣敏傳感器——嗅覺；化學傳感器——味覺；壓敏、溫敏、流體傳感器——觸覺． 　壓力傳感器的應用[學生用書P63] 1．應變式力傳感器 (1)組成：由金屬架和應變片組成． (2)工作原理：如圖甲所示，彈簧鋼制成的梁形元件右端固定，在梁的上下表面各帖一個

5、應變片，在梁的自由端施加力F，則梁發(fā)生彎曲，上表面拉伸，下表面壓縮，上表面應變片的電阻變大，下表面應變片的電阻變?。越大，彎曲形變越大，應變片的電阻變化就越大，如果讓應變片中通過的電流保持恒定，那么上表面應變片兩端的電壓變大，下表面應變片兩端的電壓變?。畟鞲衅靼堰@兩個電壓的差值輸出．力F越大，輸出的電壓差值也就越大． 2．全自動洗衣機水位控制裝置的工作原理 全自動洗衣機的水位控制裝置中使用了壓力傳感器．圖乙中，1和2分別是洗衣機的外筒和內(nèi)筒，3是氣室，4是傳感器的膜盒．氣室下部與外筒連通，上部與軟管、傳感器的膜盒連通．向內(nèi)筒中注水時，水通過內(nèi)筒壁上的小孔流入外筒，部分水進入氣室

6、，氣室內(nèi)被密封的空氣壓強增大，使傳感器的膜片向上凸起，如圖丙所示，當筒中水位到達設定的高度時，凸起的膜片使動觸點a與靜觸點b脫離，并與靜觸點c接觸，從而接通控制電路，關閉進水電磁閥門，接通洗滌電動機電源，開始洗滌衣物． 命題視角1　全自動洗衣機的工作原理 　下列情況不可能是由于水位控制裝置損壞引起的是(　　) A．洗衣機不加水 B．洗衣機加水不能自動停止 C．洗衣機不排水 D．洗衣機不洗衣 [解析]　洗衣機水位控制裝置正常，才能正常加水，且加到合適的水位，若損壞可能導致一直不加水或一直不停地加水，所以A、B可能，而這兩種情況都會導致洗衣機洗衣程序不工作，所以D可能，故選項C

7、符合題意． [答案]　C 命題視角2　壓力傳感器的綜合應用 　有一種測量人體重的電子秤，其原理圖如圖中的虛線所示．它主要由三部分構成：踏板和壓力杠桿ABO、壓 力傳感器R(一個阻值可隨壓力大小而變化的電阻器)、顯示體重的儀表G(其實質(zhì)是電流表)．其中AO∶BO＝5∶1.已知壓力傳感器的電阻與其所受壓力的關系如下表所示： 壓力F/N 0 50 100 150 200 250 300 … 電阻R/Ω 300 270 240 210 180 150 120 … 設踏板的杠桿組件的質(zhì)量不計，接通電源后，壓力傳感器兩端的電壓恒為4.68 V，則：

8、 (1)利用表中數(shù)據(jù)歸納出電阻R隨壓力F變化的函數(shù)關系式； (2)該秤零刻度線(即踏板空載時的刻度線)應標在電流表刻度盤多少毫安處？ (3)如果某人站在踏板上，電流表刻度盤示數(shù)為20 mA，這個人的體重是多少？ [解題探究] (1)壓力傳感器的工作原理是什么？ (2)由圖表數(shù)據(jù)可獲取什么信息？ [解析]　(1)由表中數(shù)據(jù)可歸納得出： R＝300－0.6F(R和F的單位分別為Ω和N)． (2)依題意可知，電子秤空載時壓力傳感器的電阻R1＝300 Ω，電路中的電流為I＝＝ A＝15.6 mA，所以該秤零刻度線應標在電流表刻度盤的15.6 mA處． (3)當電流表刻度盤的讀數(shù)為I2＝

9、20 mA時，壓力傳感器的電阻R2＝＝ Ω＝234 Ω 由R＝300－0.6F(Ω)，算得F2＝110 N 再由F2·AO＝G·BO得G＝550 N. [答案]　(1)R＝300－0.6F(R和F的單位分別為Ω和N) (2)15.6 mA　(3)550 N 涉及壓力傳感器應用問題，其基本原理是通過壓力改變電阻，從而改變電路中的電流，通過電流表示數(shù)反映壓力的大?。? 　傳感器與自動控制[學生用書P64] 1．紅外線傳感器：紅外線傳感器接收攜帶著信息的紅外線，轉換成電信號，從而得知輻射源的相關參數(shù)或信息．自然界幾乎所有的物體都能輻射波長在0.76～1 000 μm的電磁波，即紅

10、外線，因此紅外線傳感器不僅被廣泛應用于航空攝影、衛(wèi)星遙感、遙測等高科技領域，也被廣泛應用于日常生活中，自動門、生命探測器、非接觸式紅外測溫儀、家電遙控系統(tǒng)以及防盜、防火報警器等均使用了紅外線傳感器． 2．傳感器系統(tǒng)在機器人中的作用 傳感器系統(tǒng)在機器人中起著非常重要的作用，是機器人的感覺器官，可以分為外部傳感器和內(nèi)部傳感器． (1)外部傳感器用于感知外部工作環(huán)境和外界事物對機器人的刺激．外部傳感器包括視覺傳感器(相當于眼睛)，超聲波傳感器和語音識別裝置(相當于耳朵)，溫度傳感器(相當于皮膚)，壓力傳感器、位移傳感器和溫度傳感器(相當于手)，嗅覺、味覺傳感器等． (2)內(nèi)部傳感器(如角度傳

11、感器、關節(jié)傳感器等)用于檢測機器人自身的狀態(tài)． 命題視角1　紅外線傳感器的應用 　在防治“非典”期間，在機場、車站等交通出入口，使用了紅外線熱像儀，紅外線熱像儀通過紅外線遙感，可檢測出經(jīng)過它時的發(fā)熱病人，從而可以有效控制疫情的傳播．關于紅外線熱像儀，下列說法正確的是(　　) A．選擇紅外線進行檢測，主要是因為紅外線光子能量小，可以節(jié)約能量 B．紅外線熱像儀通過發(fā)射紅外線照射人體來檢測 C．紅外線熱像儀同時還具有殺菌作用 D．一切物體都能發(fā)射紅外線，而且物體在不同溫度下發(fā)射的紅外線的頻率和強度不同 [解析]　紅外線熱像儀是根據(jù)物體發(fā)射的紅外線的頻率和強度不同而工作的，故選項D正確

12、． [答案]　D 命題視角2　自動門的原理 　如圖所示是一位同學設計的防盜門報警器的簡化電路示意圖．門打開時，紅外光敏電阻R3受到紅外線照射，電阻減??；門關閉會遮蔽紅外線源(紅外線源沒有畫出)．經(jīng)實際試驗，燈的亮滅能反映門的開、關狀態(tài)．門打開時兩燈的發(fā)光情況以及R2兩端電壓UR2與門關閉時相比(　　) A．紅燈亮，UR2變大　　　　 B．綠燈亮，UR2變大 C．綠燈亮，UR2變小 D．紅燈亮，UR2變小 [解析]　門打開時R3減小，導致R總減小和I總增加，Ur和UR1變大，UR2＝E－(UR1＋Ur)減小，IR3＝I總－增加，電磁繼電器磁性增強把銜鐵拉下，紅燈亮，綠燈

13、滅，選項A、B、C錯誤，選項D正確． [答案]　D 命題視角3　自動化控制的綜合應用 　如圖所示，甲為溫度在10 ℃左右的環(huán)境中工作的某自動恒溫箱原理簡圖，箱內(nèi)的電阻R1＝20 kΩ，R2＝10 kΩ，R3＝40 kΩ，RT為熱敏電阻，它的電阻隨溫度變化的圖線如圖乙所示．當a、b端電壓Uab＜0時，電壓鑒別器會令開關S接通，恒溫箱內(nèi)的電熱絲加熱，使箱內(nèi)溫度升高；當Uab>0時，電壓鑒別器會令開關S斷開，停止加熱，恒溫箱內(nèi)的溫度恒定在________ ℃. [解析]　設電路的路端電壓為U，當Uab＝0時，是電熱絲加熱的臨界狀態(tài)． 此時R1＝R3，解得RT＝20 kΩ. 由題

14、圖乙知，當RT＝20 kΩ時，t＝35 ℃. [答案]　35 傳感器與自動控制問題通常是利用傳感器中的敏感元件與電路結合分析，要把握兩點： (1)明確組成傳感器的敏感元件的特性． (2)注意電路的結構及串、并聯(lián)的分析計算方法．　 　傳感器的電路設計與分析技巧[學生用書P65] 1．感受量分析：明確傳感器所感受的物理量，如力、熱、光、磁、聲等． 2．輸出信號分析：明確傳感器的敏感元件，分析它的輸入信號及輸出信號，以及輸入信號與輸出信號間的變化規(guī)律． 3．電路結構分析：認真分析傳感器所在的電路結構，在熟悉常用元件工作特點的基礎上，分析電路輸出信號與輸入信號間的規(guī)律． 　采用

15、風力發(fā)電給蓄電池充電，為路燈提供電能，是現(xiàn)代城市“亮化”工程的方向．用光敏電阻作為傳感器控制路燈電路的開關，實現(xiàn)自動控制．光敏電阻的阻值隨照射光的強弱而變化，作為簡化模型，可以近似認為，照射光較強(如白天)時電阻幾乎為0，照射光較弱(如黑天)時電阻接近于無窮大．利用光敏電阻作為傳感器，借助電磁開關，可以實現(xiàn)路燈自動在白天關閉、黑天打開．電磁開關的內(nèi)部結構如圖所示.1、2兩接線柱之間是勵磁線圈，3、4兩接線柱分別與彈簧片和觸點連接．當勵磁線圈中電流大于50 mA時，電磁鐵吸合鐵片，彈簧片和觸點分離，3、4斷開；電流小于50 mA時，3、4接通．勵磁線圈中允許通過的最大電流為100 mA.

16、(1)利用以下器材設計一個自動控制路燈的電路，畫出電路原理圖． 光敏電阻R1，符號 燈泡L，額定功率40 W，額定電壓36 V，符號 保護電阻R2，符號 電磁開關，符號 蓄電池E，電壓36 V，內(nèi)阻很??；開關S，導線若干． (2)回答下列問題： ①如果勵磁線圈的電阻為200 Ω，勵磁線圈允許加的最大電壓為________V，保護電阻R2的阻值范圍為__________ Ω. ②在有些應用電磁開關的場合，為了安全，往往需要在電磁鐵吸合鐵片時，接線柱3、4之間從斷開變?yōu)榻油ǎ疄榇?，電磁開關內(nèi)部結構應如何改造？請結合本題中電磁開關內(nèi)部結構圖說明． ③任意舉出一個其他的電磁鐵應用的例

17、子． [解析]　(2)①Um＝ImR＝100×10－3×200 V＝20 V E＝I(R2＋R)，其中50 mA

18、繼電器構成低壓控制電路，電路圖如圖所示． 工作過程：閉合開關S，當溫度低于設計值時，熱敏電阻阻值大，通過電磁繼電器的電流小，電磁鐵磁性弱，不能將銜鐵P吸下，觸點K接通，電熱絲通電加熱；當溫度達到設計值時，熱敏電阻阻值減小到某值，通過電磁繼電器的電流變大達到工作電流，電磁鐵磁性增強，將銜鐵P吸下，觸點K斷開，電熱絲斷電，停止加熱；當溫度低于設計值時，又重復前述過程． 答案：見解析 [隨堂檢測] [學生用書P66] 1．類人型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．下列有關該機器人“眼睛”的說法中正確的是

19、(　　) A．是力傳感器　　 B．是光傳感器 C．是溫度傳感器 D．是聲音傳感器 解析：選B.遇到障礙物會繞開，說明它是光傳感器，B正確，A、C、D錯誤． 2．當你走近豪華賓館、酒樓的大門時，門就自動為你打開；當你走進門之后，門又在你身后自動關上．你覺得這可能是將下列哪種外界信息轉換為有用的信息(　　) A．溫度 B．運動 C．人 D．光線 解析：選D.自動門的自動控制要求靈敏、可靠、自動門使用的是紅外線傳感器，紅外線屬于不可見光，人在白天或黑夜均發(fā)出紅外線，傳感器接收到人體發(fā)出的紅外線后傳給自動控制裝置的電動機，實現(xiàn)自動開門． 3．下列關于電子秤中應變式力傳感器的

20、說法正確的是(　　) A．應變片是由導體材料制成的 B．當應變片的表面拉伸時，其電阻變大；反之變小 C．傳感器輸出的是應變片電壓 D．外力越大，輸出的電壓差越小 解析：選B.應變片是由半導體材料制成的，A錯誤；應變片的表面拉伸時，R值變大，應變片壓縮時，R值變小，B正確；傳感器輸出的是應變片兩個電壓的差值，外力越大，輸出電壓差值越大，C、D錯誤． 4．(多選) 如圖所示為電熨斗的結構圖，下列關于電熨斗的說法正確的是(　　) A．電熨斗能自動控制溫度主要利用了雙金屬片，兩片金屬的膨脹系數(shù)相同 B．常溫下，上下觸點是接觸的，溫度過高時，雙金屬片發(fā)生彎曲使上下觸點分離 C．需要

21、較高溫度熨燙時，要調(diào)節(jié)調(diào)溫旋鈕，使升降螺絲下移并推動彈性銅片下移 D．電熨斗中的雙金屬片是一種半導體材料 解析：選BC.電熨斗主要是利用雙金屬片的膨脹系數(shù)不同而自動控制溫度的，選項A錯誤；常溫下，上下觸點是接觸的，溫度過高時，雙金屬片發(fā)生彎曲使上下觸點分離，選項B正確；需要較高溫度熨燙時，要調(diào)節(jié)調(diào)溫旋鈕，使升降螺絲下移并推動彈性銅片下移，選項C正確；電熨斗中的雙金屬片是金屬材料，選項D錯誤． 5．如圖所示，A是浮子，B是金屬觸頭，C為住宅樓房頂上的蓄水池，M是帶水泵的電動機，D是彈簧，E是銜鐵，F(xiàn)是電磁鐵，S1、S2均為觸點開關，S為開關，J為電池．請利用上述材料，設計一個住宅樓房頂上的

22、自動注水裝置． (1)連接電路圖； (2)簡述其工作原理(涉及的元件可用字母代替)． 解析：(1)連接線路如圖所示． (2)按圖連接好電路，合上開關S，水泵工作，水位升高，當浮子上升使B接觸到S1時，左側電路(控制電路)工作，電磁鐵F有磁力，拉下銜鐵E，使S2斷開，電動機M不工作，停止注水，當水位下降使B與S1脫離，左側電路停止工作，F(xiàn)無磁性，D拉動E，使S2接通，M工作． 答案：見解析 [課時作業(yè)] [學生用書P105(單獨成冊)] 一、單項選擇題 1．電子秤使用的傳感器是(　　) A．超聲波傳感器 B．溫度傳感器 C．壓力傳感器 D．紅外線傳感器 解析

23、：選C.電子秤通過感知物體對它的壓力，將其轉換為電信號，并由儀表顯示，來測量物體質(zhì)量，所以它感知的是壓力，使用了壓力傳感器，故C選項正確． 2．機器人技術發(fā)展迅速，以下哪方面是現(xiàn)有的機器人不能很好地完成的(　　) A．汽車工業(yè)中自動焊接領域 B．深水探險 C．藝術體操和與人對話 D．機械加工 解析：選C.現(xiàn)有的機器人技術僅限于制造工藝、計算機技術和傳感器技術，還很難達到類似人對肢體的控制能力，其動作精確但較僵硬，語音識別能力還很差，但在其他幾個方面機器人都有較好表現(xiàn)． 3．指紋識別器在下列哪些方面可以得到廣泛應用(　　) A．乘坐客車購票時 B．過公路收費處時 C．放學出

24、校門口時 D．開銀行保險柜時 解析：選D.指紋識別用于對特定人的身份識別，在具有特殊要求的場合應用此項技術，A、B、C三項不需要嚴格的身份驗證，所以不必使用這一技術． 4.小強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．參照圖示，下列對故障判斷正確的是(　　) 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：選C.由恒溫箱原理圖可知，若熱敏電阻出現(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，C正確，A、B錯誤

25、；若加熱器出現(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，D錯誤． 5．如圖所示為一種溫度自動報警器的原理圖，在水銀溫度計的頂端封入一段金屬絲，以下說法正確的是(　　) A．溫度升高至74 ℃時，L1亮燈報警 B．溫度升高至74 ℃時，L2亮燈報警 C．溫度升高至78 ℃時，L1亮燈報警 D．溫度升高至78 ℃時，L2亮燈報警 解析：選D.當溫度低于78 ℃時，線圈中沒有電流，此時燈L1亮，但不報警；當溫度升高到78 ℃時，線圈中有電流，磁鐵吸引銜鐵，燈L2被接通，所以燈L2亮且報警，溫度升高至74 ℃時，線圈中沒有電流，只是燈L1亮，不會報警．

26、 6．酒精測試儀用于對機動車駕駛人員是否酒后駕車及其他嚴禁酒后作業(yè)人員的現(xiàn)場檢測，它利用的是一種二氧化錫半導體型酒精氣體傳感器．酒精氣體傳感器的電阻隨酒精氣體濃度的變化而變化，在如圖所示的電路中，不同的酒精氣體濃度對應著傳感器的不同電阻，這樣，顯示儀表的指針就與酒精氣體濃度有了對應關系．如果二氧化錫半導體型酒精氣體傳感器電阻r′的倒數(shù)與酒精氣體的濃度成正比，那么，電壓表示數(shù)U與酒精氣體濃度c之間的對應關系正確的是(　　) A．U越大，表示c越大，c與U成正比 B．U越大，表示c越大，但是c與U不成正比 C．U越大，表示c越小，c與U成反比 D．U越大，表示c越小，但是c與U不成反

27、比 解析：選B.傳感器電阻r′的倒數(shù)與濃度c是正比關系，即＝kc. 電路中的電流為I＝， 電壓表示數(shù) U＝IR0＝＝， 可見電壓與濃度的關系不是正比關系，但隨濃度的增加而增加．故B正確． 二、多項選擇題 7.傳感器是一種采集信息的重要器件，如圖所示是一種測定壓力的電容式傳感器，當待測壓力F作用于可動膜片電極上時，可使膜片產(chǎn)生形變，引起電容的變化．將電容式傳感器、靈敏電流計和電源串接成如圖所示的閉合電路，那么下列說法正確的是(　　) A．當F向上壓膜片電極時，電容將減小 B．若靈敏電流計有示數(shù)，則壓力F發(fā)生了變化 C．若靈敏電流計有向右的電流通過，則壓力F在增大 D．若

28、靈敏電流計有向右的電流通過，則壓力F在減小 解析：選BC.當F向上壓膜片電極時，兩電極之間的距離變小，使得電容變大，選項A錯誤；當靈敏電流計有示數(shù)時，說明電容式傳感器正在進行充放電，而電容式傳感器始終與電源相連，即電壓不變，所以說明其電容在發(fā)生變化，一定是壓力F發(fā)生了變化，選項B正確；由于電容式傳感器固定電極接在電源的正極，靈敏電流計有向右的電流通過，則說明電流流向電容式傳感器的固定電極，所以電容在變大，即間距在減小，力F在變大，選項C正確，D錯誤． 8.全自動洗衣機中，排水閥是由程序控制器控制其動作的．當洗衣機進行排水和脫水工序時電磁鐵的線圈通電，使電磁鐵的鐵芯2動作，牽引排水閥的活塞，

29、排出污水，牽引電磁鐵的結構如圖所示．以下說法正確的是(　　) A．若某時刻輸入控制電流時，a為正，b為負，則鐵芯2中A端為N極，B端為S極 B．若某時刻輸入控制電流時，a為正，b為負，則鐵芯2中A端為S極，B端為N極 C．若a、b處輸入交變電流，鐵芯2不能吸入線圈中 D．若a、b處輸入交變電流，鐵芯2能吸入線圈中 解析：選BD.若輸入控制電流由a流入，b流出，則鐵芯1左端為N極，右端為S極，它將使鐵芯2被磁化，A端為S極，B端為N極，并吸入線圈中．若a、b處輸入交變電流，鐵芯2仍能被吸入線圈中，故選B、D. 9．如圖甲所示是一天花板上的火災報警器，其內(nèi)部結構原理如圖乙所示．它是

30、利用煙霧對光的散射來工作的．下列關于該報警器原理的說法正確的是(　　) A．罩內(nèi)的光電三極管將光強度這個非電學量轉化為電流這個電學量 B．罩內(nèi)的光電三極管將光強度這個非電學量轉化為電阻這個電學量 C．煙霧進入罩內(nèi)后對光有散射作用，使部分光線照射到光電三極管上，其電阻變小 D．煙霧進入罩內(nèi)后對光有散射作用，使部分光線照射到光電三極管上，其電阻變大 解析：選BC.平時光電三極管收不到LED發(fā)出的光，呈現(xiàn)高電阻狀態(tài)．煙霧進入罩內(nèi)后對光有散射作用，使部分光線照射到光電三極管上，其電阻變?。赃x項B、C正確，選項A、D錯誤． 10．如圖是電飯鍋的結構圖，如果感溫磁體的“居里溫度”為10

31、3 ℃時，下列說法中正確的是(　　) 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(nèi)有水，鍋內(nèi)的溫度就不可能達到103 ℃，開關按鈕就不會自動跳起 解析：選ACD.感溫鐵氧體的特點：在“103 ℃”以下具有較強的磁性，在“103 ℃”以上失去磁性，故A正確，B錯誤；當溫度達到103 ℃開關自動斷開，低于103 ℃開關不能自動斷開，故C、D正確． 三、非選擇題 11．如圖甲是汽車過橋時對不同類型橋面壓力變化的實驗．采用DIS方法對模型進行測量，其結果

32、如圖乙中電腦屏幕所示． (1)圖甲中的傳感器為________傳感器． (2)圖甲中①②③分別為三種不同類型的橋面，對于凸形橋①，其相對應的壓力圖線應是屏幕上的________．(填“a”“b”或“c”) 解析：(1)由于是將壓力信號轉化為電信號，所以是壓力傳感器． (2)橋面如題圖①所示時，小球在最高點時對橋的壓力小于重力； 橋面如題圖②所示時，小球對橋的壓力不變，總等于重力； 橋面如題圖③所示時，小球在最低點時對橋的壓力大于重力； 由此可得：對應凸形橋①的壓力圖線是電腦屏幕上的c.答案：(1)壓力　(2)c 12．如圖所示為某種電子秤的原理示意圖，AB為一均勻的滑線電阻

33、，阻值為R，長度為L，兩邊分別有P1、P2兩個滑動頭，P1可在豎直絕緣光滑的固定桿MN上保持水平狀態(tài)而上下自由滑動．彈簧處于原長時，P1剛好指著A端，P1與托盤固定相連．若P1、P2間出現(xiàn)電壓時，該電壓經(jīng)過放大，通過信號轉換后在顯示屏上將顯示物體重力的大小．已知彈簧的勁度系數(shù)為k，托盤自身質(zhì)量為m0，電源電動勢為E，內(nèi)阻不計，當?shù)氐闹亓铀俣葹間.求： (1)托盤上未放物體時，在托盤自身重力作用下，P1與A端的距離x1； (2)托盤上放有質(zhì)量為m的物體時，P1與A端的距離x2； (3)在托盤上未放物體時通常先校準零點，其方法是調(diào)節(jié)P2，使P2離A端的距離也為x1，從而使P1、P2間的

34、電壓為零．校準零點后，將物體m放在托盤上，試推導出物體質(zhì)量m與P1、P2間的電壓U之間的函數(shù)關系式． 解析：托盤的移動帶動P1移動，使P1、P2間出現(xiàn)電勢差，電勢差的大小反映了托盤向下移動距離的大小，由于R為均勻滑線電阻，則其阻值與長度成正比． (1)由力的平衡知識得：m0g＝kx1，解得x1＝. (2)放上物體m重新平衡得：m0g＋mg＝kx2， 解得：x2＝. (3)由閉合電路歐姆定律知：E＝IR 由部分電路歐姆定律知：U＝IR串(R串為P1、P2間電阻)由＝，其中x為P1、P2間的距離， 則x＝x2－x1＝ 聯(lián)立以上各式解得：m＝. 答案：(1)　(2)　(3)m＝ 17