高中物理 第三章 傳感器 第三節(jié) 傳感器的應用 第四節(jié) 用傳感器制作自控裝置分層訓練 粵教版選修32

《高中物理 第三章 傳感器 第三節(jié) 傳感器的應用 第四節(jié) 用傳感器制作自控裝置分層訓練 粵教版選修32》由會員分享，可在線閱讀，更多相關《高中物理 第三章 傳感器 第三節(jié) 傳感器的應用 第四節(jié) 用傳感器制作自控裝置分層訓練 粵教版選修32（6頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、 第三節(jié) 傳感器的應用 第四節(jié) 用傳感器制作自控裝置 A級　抓基礎 1．很多汽車的車窗有防夾手功能，車窗在關閉過程中碰到障礙時會停止并打開，實現(xiàn)該功能可能使用的傳感器是(　　) A．生物傳感器　　　 B．氣體傳感器 C．溫度傳感器 D．壓力傳感器 解析：汽車的車窗有防夾手功能，在關閉過程中碰到障礙時會停止并打開，這是因為使用了壓力傳感器，故D正確，A、B、C錯誤． 答案：D 2．街道旁的路燈、江海里的航標燈都要求夜晚亮、白天熄，利用半導體的電學特性制成了自動點亮、熄滅的裝置，實現(xiàn)了自動控制，這是利用半導體的(　　) A．壓敏性 B．光敏性 C．熱敏性

2、D．三特性都利用了 解析：燈要求夜晚亮、白天熄．白天有光，黑夜沒有光，則是由光導致電路的電流變化，所以是電路中的光傳感器導致電阻變化，實現(xiàn)自動控制，因此是利用了半導體的光敏性． 答案：B 3．有一些星級賓館的洗手間裝有自動干手機，洗手后將濕手靠近，機內的傳感器就開通電熱器加熱，有熱空氣從機內噴出，將濕手烘干．干手機能使傳感器工作，是因為手的靠近(　　) A．改變濕度 B．改變溫度 C．改變磁場 D．改變電容 解析：根據(jù)自動干手機工作的特征，手靠近干手機電熱器工作，手撤離后電熱器停止工作，人是一種導體，可以與其他導體構成電容器．手靠近時相當于連接一個電容器，可以確定干手機內設

3、有電容式傳感器，由于手的靠近改變了電容大小，故D正確；用濕度和溫度來驅動電熱器工作，理論上可行，但是假如干手機是由于溫度、濕度的變化而工作的就成了室內烘干機． 答案：D 4．有一種叫作“壓電陶瓷”的電子元件，當對它擠壓或拉伸時，它的兩端就會形成一定的電壓，這種現(xiàn)象稱為壓電效應．一種燃氣打火機，就是應用了該元件的壓電效應制成的，只要用大拇指壓一下打火機上的按鈕，壓電陶瓷片就會產生10～20 kV的高壓，形成火花放電，從而點燃可燃氣體．在上述過程中，壓電陶瓷片完成的能量轉化是(　　) A．化學能轉化為電能 B．內能轉化為電能 C．光能轉化為光能 D．機械能轉化為電能 解析：轉化前

4、要消耗機械能，轉化后得到了電能，所以壓電陶瓷片完成的能量轉化為機械能轉化為電能．故選D. 答案：D 5.在如圖所示的電路中，E為電源，其內阻為r，L為小燈泡(其燈絲電阻可視為不變)，R1、R2為定值電阻，R3為光敏電阻，其阻值大小隨所受照射光強度的增大而減小，V為理想電壓表．若將照射R3的光的強度減弱，則(　　) A．電壓表的示數(shù)變大 B．小燈泡消耗的功率變小 C．通過R2的電流變小 D．電源內阻的電壓變大 解析：由光敏電阻的性質可知電路中電阻的變化，則由閉合電路歐姆定律可得出電路中電流的變化，由歐姆定律可得出電壓表示數(shù)的變化；同時還可得出路端電壓的變化；由串聯(lián)電路的規(guī)律可得

5、出并聯(lián)部分電壓的變化，再由并聯(lián)電路的規(guī)律可得出通過小燈泡的電流的變化，由功率公式即可得出燈泡功率的變化．光敏電阻光照減弱，故光敏電阻的阻值增大，電路中的總電阻增大，由閉合電路歐姆定律可得，電路中電流減小，故R1兩端的電壓減小，故A錯誤；由并聯(lián)電路的電流規(guī)律可知，流過燈泡的電流一定減小，故由P＝I2R可知，小燈泡消耗的功率變小，故B正確；因電路中電流減小，故電源內阻的電壓減小，路端電壓增大，同時R1兩端的電壓減小，故并聯(lián)電路部分電壓增大；則流過R2的電流增大，故C、D錯誤． 答案：B B級　提能力 6.(多選)傳感器是把非電學量(如高度、溫度、壓力等)的變化轉換成電學量變化的一種元件，它在

6、自動控制中有著廣泛的應用．如圖所示，是一種測定液面高度的電容式傳感器的示意圖．金屬芯線與導電液體構成一個電容器，將金屬芯線和導電液體分別與直流電源的兩極相連接，從電容C和導電液體與金屬芯線間的電壓U的變化就能反映液面的升降情況，以下判斷正確的是(　　) A．電源接通后，電容C減小，反映h減小 B．電源接通后，電容C減小，反映h增大 C．電源接通再斷開后，電壓U減小，反映h減小 D．電源接通再斷開后，電壓U減小，反映h增大 解析：液面的高低，相當于電容器兩極的正對面積大?。好娓?，正對面積大，電容就大．電源接通后，C減小，反映h減小，A正確、B錯誤；電源接通再斷開，電量Q一定，電壓

7、U減小，電容C增大，反映h增大，C錯誤、D正確． 答案：AD 7．如圖是電熨斗的結構圖，下列說法錯誤的是(　　) A．需要較高溫度熨燙時，要調節(jié)調溫旋鈕，使升降螺絲下移并推動彈性銅片下移 B．常溫下，上下觸點接觸；溫度過高時，雙金屬片發(fā)生彎曲使上下觸點分離 C．雙金屬片的膨脹系數(shù)上層金屬小于下層金屬 D．雙金屬片溫度傳感器的作用是控制電路的通斷 解析：需要較高溫度熨燙時，要調節(jié)調溫旋鈕，使升降螺絲下移并推動彈性銅片下移，當溫度升到較高，金屬片發(fā)生彎曲較厲害時觸點才斷開，故A正確；常溫下，上下觸點接觸；溫度過高時，雙金屬片發(fā)生彎曲使上下觸點分開，起到調溫作用，故B正確；當溫度升

8、高時，金屬片向膨脹系數(shù)小的發(fā)生彎曲，觸點斷開，故雙金屬片上層金屬的膨脹系數(shù)大于下層金屬片，故C錯誤；雙金屬片溫度傳感器的作用是控制電路的通斷，故D正確． 答案：C 8.某興趣小組做一實驗，用力傳感器來測量小滑塊在半圓形容器內來回滑動時對容器內壁的壓力大小，且來回滑動發(fā)生在同一豎直平面內．實驗時，他們把傳感器與計算機相連，由計算機擬合出力的大小隨時間變化的曲線，從曲線提供的信息，可以判斷滑塊約每隔t時間經(jīng)過容器底一次；若滑塊質量為0.2 kg，半圓形容器的直徑為50 cm，則由圖象可以推斷滑塊運動過程中的最大速度為vm.若取g＝10 m/s2，則t和vm的數(shù)值為(　　) A．1.0 s

9、　1.22 m/s B．1.0 s　2.0 m/s C．2.0 s　1.22 m/s D．2.0 s　2.0 m/s 解析：此題屬于豎直平面內圓周運動和單擺綜合運用問題，豎直平面內過最低點有最大壓力和最大速度，兩次相鄰過最低點的時間間隔為t，從圖象上可以看出t＝1.0 s，最大壓力為2.6 N左右．由FN－mg＝m可得， vm＝1.22 m/s, 故選A. 答案：A 9．(多選)如圖所示是一種延遲開關，當S1閉合時，電磁鐵F將銜鐵D吸下，C線路接通，當S1斷開時，由于電磁感應作用，D將延遲一段時間才被釋放，則下列說法正確的是(　　) A．由于A線圈的電磁感應作用，才產生延

10、遲釋放D的作用 B．由于B線圈的電磁感應作用，才產生延遲釋放D的作用 C．如果斷開B線圈的電鍵S2，無延遲作用 D．如果斷開B線圈的電鍵S2，延遲將變長 解析：當S1斷開時，導致線圈B中的磁通量變小，從而出現(xiàn)感應電流，致使F仍有磁性，出現(xiàn)延遲一段時間才被釋放，所以由于B線圈的電磁感應作用，才產生延時釋放D的作用，故A錯誤，B正確；若斷開B線圈的開關S2，當S1斷開，F(xiàn)中立即沒有磁性，所以沒有延時功能，故C正確，D錯誤． 答案：BC 10．在科技創(chuàng)新活動中，小華同學根據(jù)磁鐵同性相斥原理設計了用機器人操作的磁力運輸車(如圖甲所示)．在光滑水平面AB上(如圖乙所示)，機器人用大小不變的電

11、磁力F推動質量為m＝1 kg的小滑塊從A點由靜止開始做勻加速直線運動．小滑塊到達B點時機器人撤去電磁力F，小滑塊沖上光滑斜面(設經(jīng)過B點前后速率不變)，最高能到達C點． 圖甲 圖乙 機器人用速度傳感器測量小滑塊在ABC過程的瞬時速度大小并記錄如下. t/s 0 0.2 0.4 … 2.2 2.4 2.6 … v/(ms－1) 0 0.4 0.8 … 3.0 2.0 1.0 … 求： (1)機器人對小滑塊作用力F的大小； (2)斜面的傾角α的大?。? 解析：(1)小滑塊從A到B過程中：a1＝＝2 m/s2，由牛頓第二定律得：F＝ma1＝2

12、N. (2)小滑塊從B到C過程中加速度大?。篴2＝＝5 m/s2. 由牛頓第二定律得：mgsin α＝ma2，則α＝30. 答案：(1)2 N　(2)30 11．如圖所示是電飯煲的電路圖，S1是一個溫控開關，手動閉合后，當此開關溫度達到居里點(103 ℃)時會自動斷開，S2是一個自動溫控開關，當溫度低于70 ℃時會自動閉合，溫度高于80 ℃時會自動斷開，紅燈是加熱時的指示燈，黃燈是保溫時的指示燈，分流電阻R1＝R2＝500 Ω，加熱電阻絲R3＝50Ω，兩燈電阻不計． (1)分析電飯煲的工作原理． (2)簡要回答，如果不閉合開關S1，能將飯煮熟嗎？ (3)計算加熱和保溫兩種狀態(tài)

13、下，電飯煲消耗的電功率之比． 解析：(1)電飯煲盛上食物后，接上電源，S2自動閉合，同時手動閉合S1，這時黃燈短路，紅燈亮，電飯煲處于加熱狀態(tài)，加熱到80 ℃時，S2自動斷開，S1仍閉合；水燒開后，溫度升高到103 ℃時，開關S1自動斷開，這時飯已煮熟，黃燈亮，電飯煲處于保溫狀態(tài)，由于散熱，待溫度降至70 ℃時，S2自動閉合，電飯煲重新加熱，溫度達到80 ℃時，S2又自動斷開，再次處于保溫狀態(tài)． (2)如果不閉合開關S1，則不能將飯煮熟，因為最高只能加熱到80 ℃. (3)加熱時電飯煲消耗的電功率為P1＝，保溫時電飯煲消耗的電功率P2＝，兩式中R并＝＝Ω.從而有P1∶P2＝＝＝12∶1. 答案：(1)見解析　(2)不能　(3)12∶1 我國經(jīng)濟發(fā)展進入新常態(tài)，需要轉變經(jīng)濟發(fā)展方式，改變粗放式增長模式，不斷優(yōu)化經(jīng)濟結構，實現(xiàn)經(jīng)濟健康可持續(xù)發(fā)展進區(qū)域協(xié)調發(fā)展，推進新型城鎮(zhèn)化，推動城鄉(xiāng)發(fā)展一體化因：我國經(jīng)濟發(fā)展還面臨區(qū)域發(fā)展不平衡、城鎮(zhèn)化水平不高、城鄉(xiāng)發(fā)展不平衡不協(xié)調等現(xiàn)實挑戰(zhàn)。