高二物理魯科版選修32同步課堂：11解開傳感器的“面紗” 常見傳感器的工作原理 Word版含答案

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1、 解開傳感器的“面紗” 常見傳感器的工作原理 1、關(guān)于光敏電阻,下列說法正確的是(?? ) A.受到的光照越強,電阻越小 B.受到的光照越弱,電阻越小 C.它的電阻與光照強弱無關(guān) D.以上說法都不正確 2、傳感器在日常生活中有著廣泛的應(yīng)用,下列對傳感器的理解正確的是(? ?) A.傳感器是通過感知電壓的變化來進行信號傳遞的 B.傳感器是由半導(dǎo)體材料制作而成的 C.傳感器不是電視遙控接收器的主要元件 D.傳感器可以將采集到的信息轉(zhuǎn)換為電學(xué)量 3、壓敏電阻的阻值隨所受壓力的增大而減小，在升降機中將重物放在壓敏電阻上，壓敏電阻接在如圖甲所示的電路中，電流表示數(shù)變化如圖乙所示，

2、某同學(xué)根據(jù)電流表的示數(shù)變化情況推斷升降機的運動狀態(tài)，下列說法中正確的是（ 　?。? A.0~時間內(nèi)，升降機可能靜止 B. 0~時間內(nèi)，升降機可能勻減速上升 C. 時間內(nèi)，升降機可能勻速上升 D. 時間內(nèi)，升降機可能勻加速上升 4、如圖所示是一種測定導(dǎo)電液體深度的裝置, 包著一層電介質(zhì)的金屬棒與導(dǎo)電液體形成一個電容器,電容的變化能反映液面的升降情況,則下列敘述正確的是(?? ) A.電容增大反映h增大 B.電容增大反映h減小 C.將金屬棒和導(dǎo)電液體先分別接在電源兩極再斷開后,當(dāng)液體深度變化時,如果導(dǎo)電液體與金屬棒間的電壓增大,反映h減小 D.將金屬棒和導(dǎo)電液體先分別接在電

3、源兩極再斷開后,當(dāng)液體深度變化時,如果導(dǎo)電液體與金屬棒間的電壓增大,反映h增大 5、圖為用電源、電磁繼電器、滑動變阻器、綠燈泡、小電鈴、半導(dǎo)體熱敏電阻(該電阻隨溫度升高,阻值減小)、開關(guān)、導(dǎo)線等組成的一個高溫報警器電路圖,要求正常情況綠燈亮,有險情時電鈴報警,則圖中的甲、乙、丙分別是(???) A.小電鈴、半導(dǎo)體熱敏電阻、綠燈泡 B.半導(dǎo)體熱敏電阻、小電鈴、綠燈泡 C.綠燈泡、小電鈴、半導(dǎo)體熱敏電阻 D.半導(dǎo)體熱敏電阻、綠燈泡、小電鈴 6、有一種測量人體重的電子秤，其原理如圖中虛線內(nèi)所示，它主要由三部分構(gòu)成：踏板、壓力傳感器R (是一個阻值可隨壓力大小而變化的電阻器）、顯示體重

4、的儀表G(實質(zhì)是理想電流表），設(shè)踏板的質(zhì)量可忽略不計，已知理想電流表的量程為3 A，電源電動勢為12 V，內(nèi)阻為2，電阻R隨壓力變化的函數(shù)式為(F和R的單位分別是N和).下列說法正確是( ) A.該秤能測量的最大體重是1 300 N B.體重為1 300 N應(yīng)標(biāo)在電流表G刻度盤2 A刻度處 C.該秤零刻度線（即踏板空載時的刻度線）應(yīng)標(biāo)在電流表G刻度盤0刻度處 D.該秤零刻線應(yīng)標(biāo)在電流表G刻度盤的最大刻度處 7、利用金屬導(dǎo)體的電阻隨溫度變化的特點可以制成電阻溫度計。如圖甲所示為某種金屬導(dǎo)體的電阻R隨溫度t變化的圖線。如果用這種金屬導(dǎo)體做成測溫探頭。再將其連入如圖乙所示的電路中,

5、隨著測溫探頭處待測溫度的變化,電流表示數(shù)也會發(fā)生變化,電源電動勢為E,內(nèi)阻不計。則在t1∽t2溫度范圍內(nèi)(???) A.待測溫度越高,電流表的示數(shù)越大 B.待測溫度越高,電流表的示數(shù)越小 C.隨待測溫度升高,電流表的示數(shù)均勻增大 D.隨待測溫度升高,電流表的示數(shù)均勻減小 8、電子眼系統(tǒng)通過路面下埋設(shè)的感應(yīng)線來感知汽車的壓力.感應(yīng)線是一個壓電薄膜傳感器,壓電薄膜在受壓時兩端產(chǎn)生電壓,壓力越大電壓越大,壓電薄膜與電容器C和電阻R組成圖甲所示的回路,紅燈亮?xí)r,如果汽車的前、后輪先后經(jīng)過感應(yīng)線,回路中產(chǎn)生兩脈沖電流,如圖乙所示,即為“闖紅燈”,電子眼拍照,則紅燈亮?xí)r(?? ) A.

6、車輪停在感應(yīng)線上時,電阻R上有恒定電流 B.車輪經(jīng)過感應(yīng)線的過程中,電容器先充電后放電 C.車輪經(jīng)過感應(yīng)線的過程中,電阻R上的電流先增大后減小 D.汽車前輪剛越過感應(yīng)線,又倒回到線內(nèi),仍會被電子眼拍照 9、法國科學(xué)家阿爾貝·費爾和德國科學(xué)家彼得·格林貝格爾由于發(fā)現(xiàn)巨磁阻效應(yīng)而榮獲了諾貝爾物理學(xué)獎。如圖所示是利用巨磁阻(GMR)設(shè)計的磁鐵礦探測儀原理示意圖,巨磁阻(GMR)在外磁場作用下,其電阻值會大幅度減小。 下列說法正確的是(???) A.若存在磁鐵礦,則指示燈不亮;若將電阻R調(diào)大, 該探測儀的靈敏度提高 B.若存在磁鐵礦,則指示燈不亮;若將電阻R調(diào)小, 該探測儀的靈敏度提高

7、 C.若存在磁鐵礦,則指示燈亮;若將電阻R調(diào)大,該探測儀的靈敏度提高 D.若存在磁鐵礦,則指示燈亮;若將電阻R調(diào)小,該探測儀的靈敏度提高 10、如圖所示為某會議廳安裝的火災(zāi)報警系統(tǒng)的原理圖,裝置用一耐火的不透明材料制成的外罩罩住,罩內(nèi)的發(fā)光二極管和光電三極管用一不透明的擋板隔開,沒有險情時光電三極管不能收到發(fā)光二極管所發(fā)出的光,此時光電三極管的電阻較高。則下列說法正確的是(?? ) A.當(dāng)會議廳發(fā)生火災(zāi)時,罩內(nèi)的煙霧對光有散射作用,散射的光照射到光電三極管上使其電阻變小而報警 B.當(dāng)會議廳發(fā)生火災(zāi)時,進入罩內(nèi)的煙霧擋住了光線,使得光電三極管的電阻變大而報警 C.當(dāng)會議廳發(fā)生火災(zāi)

8、時,光電三極管的溫度升高,使得光電三極管的電阻變小而報警 D.當(dāng)會議廳發(fā)生火災(zāi)時,由于環(huán)境氣體的濃度變大而報警 1答案及解析： 答案：A 解析：光敏電阻能把光照強弱這個光學(xué)量轉(zhuǎn)換為電阻這個電學(xué)量。光敏電阻在被光照射時電阻發(fā)生變化。光照增強,電阻變小;光照減弱,電阻變大。故選A。 2答案及解析： 答案：D 解析：傳感器不僅能感知電壓的變化,也能感知力、溫度、光、聲等非電學(xué)量的變化,A錯誤;不僅半導(dǎo)體材枓可以制成傳感器, 其他材料也可以制成傳感器,如金屬氧化物就可以制成熱敏電阻,B 錯誤;電視遙控接收器主要是利用傳感器來接收

9、信息的,C錯誤;傳感器可以將采集到的信息轉(zhuǎn)換成電學(xué)量,D正確。 3答案及解析： 答案：AB 解析：A、時間內(nèi)，電路中電流不變，則壓敏電阻不變，說明重物對壓敏電阻的壓力不變，則升降機的加速度不變，所以升降機可能靜止，可能勻減速上升，故A、B正確； C、時間內(nèi)，電流隨時間增大，則壓敏電阻減小，說明重物對壓敏電阻的壓力增大，故加速度方向向上，且加速度是變化的，所以升降機可能加速上升，但不可能勻速上升，也不可能勻加速上升，故C、D錯誤． 故選：AB 4答案及解析： 答案：AC 解析：h增大,電容器兩極的正對面積增大,電容增大,選項A正確,B錯誤;若

10、將金屬棒和導(dǎo)電 液體先分別接在電源兩極再斷開,電容器所帶的電荷量Q保持不變,由知,如果導(dǎo)電 液體與金屬棒間的電壓U增大,則電容C減小,h減小,選項C正確,選項D錯誤。 5答案及解析： 答案：B 解析：甲接在控制電路中,可知甲應(yīng)為半導(dǎo)體熱敏電阻,在常溫下甲阻值較大,控制電路中電流較小,電磁鐵磁性較弱,不能將銜鐵吸下,此時丙所在電路接通,由題中要求可知丙為綠燈泡;溫度升高,熱敏電阻阻值變小,控制電路電流增大,電磁鐵磁性增強,將銜鐵吸下,丙電路斷開,乙電路接通,由題中要求可知乙為小電鈴。故選B。 6答案及解析： 答案：B 解析：當(dāng)電流達到電流表量程3 A時

11、.由閉合電路歐姆定律得，代入解得，由得..即該秤能測設(shè)的最大體重是1 400 N,選項 A錯誤；當(dāng)體重為1 300 N時，,則.選項B正確：踏板空載時，，即該秤零刻度線（即踏板空載時的刻度線）應(yīng)標(biāo)在電流表G刻度盤 0.375 A處.選項CD錯誤. 7答案及解析： 答案：B 解析：溫度越高電阻R越大,電流越小,故選項B正確,A錯誤;由題圖甲可知,電阻隨溫度變化的關(guān)系可寫成,電路中電流，可知電流隨溫度的變化并不是線性關(guān)系,因此電流表的示數(shù)不會隨待測溫度升高而均勻變化, 選項CD錯誤。 8答案及解析： 答案：BD 解析：車輪停在感應(yīng)線上時,壓力不變,則電壓不變

12、,電容器不充電,也不放電,電阻及上沒有電流,故A錯誤;由圖乙可知,當(dāng)車輪經(jīng)過感應(yīng)線時電流先增大后減小,然后再反向增大后減小,因電壓是在受壓時產(chǎn)生的,故說明電容器先充電后放電,故B正確,C錯誤;若汽車前輪剛越過感應(yīng)線,又倒回線內(nèi),則前輪兩次壓線,仍形成兩個脈沖電流,符合拍照條件,電子眼仍會拍照,故D正確。 9答案及解析： 答案：C 解析：如果存在磁鐵礦,則巨磁阻(GMR)的阻值大幅度減小,流過巨磁阻(GMR)和R的電流大幅度增大,由UB=IR知,R兩端電壓增大,因此,巨磁阻(GMR)兩端電壓減小,即A端電勢升高,則非門電路輸出端Z電勢降低,則指示燈兩端電壓升高,指示燈亮,如果將電阻R調(diào)大,使A端達到相同電勢時,巨磁阻的阻值變小,所需磁感應(yīng)強度變小,該探測儀的靈敏度提高,故ABD錯誤,C正確。 10答案及解析： 答案：A 解析：沒有險情時,光電三極管接收不到發(fā)光二極管發(fā)出的光,呈現(xiàn)高電阻狀態(tài)。當(dāng)有煙霧散射的光照射到光電三極管上時,其電阻變小,所連接的電路接通,就會發(fā)出警報,A正確。