1、1第 2节 传感器的应用随堂检测学生用书 P621下列说法错误的是( )A传感器担负着信息采集的任务B干簧管是一种磁传感器C传感器不是电视遥控接收器的主要元件D传感器是将力、温度、光、声、化学成分转换为电信号的主要工具解析：选 C.由传感器的定义知 A、D 正确；电视遥控接收器的主要元件是红外线传感器，故 C错误；由干簧管的工作原理知干簧管是一种能够感知磁场的元件，故 B正确2(多选)燃气灶的点火开关有两种：一种是电脉冲点火开关，它是依靠干电池产生的电流脉冲经变压器输出非常高的电压，击穿空气后点火；另一种是电子压电点火开关，它的工作原理是压电陶瓷片受一定方向的外力作用而发生机械形变，相应地输出
2、很高的电压，击穿空气后点火下列关于这两种点火开关的说法中，正确的是( )A电脉冲点火开关是一种传感器B电子压电点火开关是一种传感器C压电陶瓷片完成的能量转化是电能转化为光能D压电陶瓷片完成的能量转化是机械能转化为电能解析：选 BD.传感器是将非电学量转化为电学量的装置，电脉冲点火开关实际上是自感现象的应用，电子压电点火开关是力传感器，把机械形变转化为电压，A 错误，B 正确；从能量转化角度分析压电陶瓷片是把机械能转化为电能，C 错误，D 正确3一般的电熨斗用合金丝作发热元件，合金丝电阻随温度 t变化的关系如图中实线所示，由于环境温度以及熨烫的衣物厚度、干湿等情况不同，熨斗的散热功率不同，因而熨
3、斗的温度可能会在较大范围内波动，易损坏衣物有一种用主要成分为 BaTiO3(被称为“PTC”)的特殊材料作发热元件的电熨斗，具有升温快、能自动控制温度的特点，PTC 材料的电阻随温度变化的关系如图中实线所示，根据图线分析：(1)为什么原处于冷态的 PTC熨斗刚通电时比普通电熨斗升温快？(2)通电一段时间后电熨斗温度 t自动地稳定在 T_ t T_范围之2内(填下标数字)解析：(1)由于冷态时 PTC材料电阻较小，故由 P 知，其发热功率较大，所以升温U2R快(2)从题图上看出，温度较低时，电阻较小，热功率较大，所以生热快于散热，温度升高，电阻值迅速增大，相应生热功率减小，当生热功率小于散热功率
4、时，电阻温度降低，电阻值减小，生热功率会相应增大，故当生热功率等于散热功率时，温度会稳定在图中T6 T7之间答案：(1)见解析 (2)6 74气体传感器利用物质的化学反应将某种气体的浓度转换成电信号输出，如图所示，B为将可燃气体或有毒气体(CO，CH 4)浓度转换成电信号的传感器，简称电子鼻根据如图所示的材料，电源电压 U220 V、排风扇 M、继电器 G、电池组 A、控制开关 S，请设计一个家用自动排烟电路，并在图中完成连线解析：电磁继电器起开关作用，所以电池组 A、开关 S、电子鼻 B和电磁继电器(电磁铁部分)应组成一个电路，另一个是由排风扇和高压电源组成的电路答案：如图所示课时作业 一、
5、单项选择题1下列器件是应用力传感器的是 ( )A鼠标器 B火灾报警器C测温仪 D电子秤解析：选 D.鼠标器中的传感器是光传感器；火灾报警器中的传感器是光传感器；测温仪用的是温度传感器；电子秤的敏感元件是应变片，是力传感器，选项 D正确2用遥控器调换电视机频道的过程，实际上是电视机中的传感器把光信号转化为电信号的过程下列属于这类传感器的是( )A红外报警装置3B走廊照明灯的声控开关C自动洗衣机中的压力传感装置D电饭锅中控制加热和保温的温控器解析：选 A.遥控器发出红外线，电视中的传感器感知红外线是红外线传感器，故选 A.3下列说法中正确的是( )A电饭锅中的敏感元件是光敏电阻B测温仪中测温元件可
6、以是热敏电阻C机械式鼠标中的传感器接收到连续的红外线，输出不连续的电脉冲D火灾报警器中的光传感器在没有烟雾时呈现低电阻状态，有烟雾时呈现高电阻状态解析：选 B.电饭锅中的敏感元件是感温铁氧体，选项 A错误；机械式鼠标中的传感器接收断续的红外线脉冲，输出相应的电脉冲信号，选项 C错误；火灾报警器中的光传感器在没有烟雾时呈现高电阻状态，有烟雾时呈现低电阻状态，选项 D错误；选项 B正确4电子打火机的点火原理是压电效应，压电片在受压时会在两侧形成电压且电压大小与压力近似成正比现有一利用压电效应制造的电梯加速度传感器，如图所示压电片安装在电梯地板下，电压表与压电片构成闭合回路用来测量压电片两侧形成的电
7、压若发现电压表示数增大，下列说法正确的是( )A电梯一定加速上升 B电梯一定减速下降C电梯加速度一定向上 D电梯加速度一定向下解析：选 C.电压表示数增大说明人对地板的压力变大，对人受力分析知地板对人的支持力大于人所受重力，即人的加速度一定向上，所以电梯可能向上加速，也可能向下减速5.如图所示， R1为定值电阻， R2为负温度系数的热敏电阻，L 为小灯泡，当温度降低时( )A R1两端电压增大B电流表的示数增大C小灯泡的亮度变强D小灯泡的亮度变弱解析：选 C.R2与灯 L并联后与 R1串联，然后与电源构成闭合电路，当温度降低时，热敏电阻 R2的阻值增大，外电路电阻增大，电流表读数变小， R1两
8、端电压减小，灯 L两端电压增大，灯泡亮度变强，故 C正确46(2018辽宁白城月考)如图为一种温度自动报警器的原理图，在水银温度计的顶端封入一段金属丝，以下说法正确的是( )A温度升高至 74 时，L 1灯亮，报警B温度升高至 74 时，L 2灯亮，报警C温度升高至 78 时，L 1灯亮，报警D温度升高至 78 时，L 2灯亮，报警解析：选 D.当温度低于 78 时，继电器线圈中没有电流，此时灯 L1亮，但不报警；当温度升高到 78 时，继电器线圈有电流，磁铁吸下衔铁，灯 L2被接通，所以灯 L2亮且报警，温度升高至 74 时，只是灯 L1亮，不会报警，故 A、B、C 选项错误，D 选项正确7
9、关于电磁灶的加热原理，下列说法正确的是( )电磁灶加热与微波炉加热原理是一样的电磁灶是利用电磁感应原理制成的电磁灶是热量从灶口传递给锅中的食物达到加热的目的电磁灶工作时，灶不会生热A BC D解析：选 A.电磁灶里面的线圈中变化的电流，产生变化的磁场，从而形成涡流，根据电流的热效应进行加热，电磁灶工作时，灶不会生热，故错误，正确；微波炉是接通电路后，220 V交流电经变压器变压，在次级产生 3.4 V低压交流电对磁控管加热，同时在另一次级产生 2 000 V高压电，经镇流系统加到磁控管的阴、阳两极之间，使磁控管产生微波，微波输送至金属制成的加热器(炉腔)，被来回反射，微波的电磁作用使食物内的分
10、子高频运动，从而使食物受热，故错误，正确所以 A正确，B、C、D 错误二、多项选择题8下列关于电子秤中应变式力传感器的说法正确的是( )A应变片是由导体材料制成B当应变片的表面拉伸时，其电阻变大；反之，变小5C传感器输出的是应变片上的电压D外力越大，输出的电压差值也越大解析：选 BD.应变片多用半导体材料制成，故选项 A错误；当应变片拉伸时，其电阻变大，故选项 B正确；传感器输出的是上、下两应变片上的电压差值，并且随着外力的增大，输出的电压差值也就越大，故 C错误，D 正确9.家用电热灭蚊器电热部分的主要部件是 PTC元件，PTC 元件是由钛酸钡等导体材料制成的电阻器，其电阻率 与温度 t的关
11、系如图所示由于这种特性，PTC 元件具有发热、控温双重功能，若电热灭蚊器环境温度低于t1，以下判断正确的是( )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 t1或 t2不变D当其产生的热量与散发的热量相等时，温度保持在 t1 t2间的某一值不变解析：选 AD.从图线上可以看出，如果通电前 PTC的温度 tt2时，温度会降低故温控点在 t1 t2，即温度保持在 t1 t2间的某一值综上分析可知，本题的正确选项是 A、D，即温度控制点在图象的两个极值点之间10为锻炼身体，小明利用所学物理知识设计了一个电子拉力计，如图所示是原理图轻质弹
12、簧右端和金属滑片 P固定在一起(弹簧的电阻不计， P与 R1间的摩擦不计)，弹簧劲度系数为 100 N/cm.定值电阻 R05 ， ab是一根长为 5 cm的均匀电阻丝，阻值R125 ，电源输出电压恒为 U3 V，理想电流表的量程为 00.6 A当拉环不受力时，滑片 P位于 a端下列关于这个电路的说法正确的是(不计电源内阻)( )A小明在电路中连入 R0的目的是保护电路B当拉环不受力时，闭合开关后电流表的读数为 0.1 AC当拉力为 400 N时，电流表指针指在 0.3 A处D当拉力为 400 N时，电流表指针指在 0.5 A处解析：选 ABC.若电路无电阻 R0且金属滑片 P在 b端时，回路
13、短路损坏电源， R0的存在使电路不出现短路，因此选项 A正确；当拉环不受力时，滑片 P在 a端，由欧姆定律得，6I 0.1 A，故选项 B正确；拉力为 400 N时，由 F k x，则 x4 cm，对应的UR0 R1电阻为 RaP20 ， R1接入电路的电阻 RPb5 ，由欧姆定律得， I 0.3 UR0 RPbA，故选项 D错误，C 正确三、非选择题11如图所示，图甲为热敏电阻的 R t图象，图乙为用此热敏电阻 R和继电器组成的一个简单恒温箱温控电路，继电器的电阻为 100 .当线圈的电流大于或等于 20 mA时，继电器的衔铁被吸合为继电器线圈供电的电池的电动势 E9.0 V，内阻可以不计图
14、中的“电源”是恒温箱加热器的电源则：(1)应该把恒温箱内的加热器接在_(选填“ A、 B端”或“ C、 D端”)(2)如果要使恒温箱内的温度保持 50 ，可变电阻 R的阻值应调节为_.解析：(1)恒温箱内的加热器应该接在 A、 B端当线圈中的电流较小时，继电器的衔铁在上方，恒温箱的加热器处于工作状态，恒温箱内温度升高随着恒温箱内温度升高，热敏电阻 R的阻值变小，则线圈中的电流变大，当线圈中的电流大于或等于 20 mA时，继电器的衔铁被吸到下方来，使恒温箱加热器与电源断开，加热器停止工作，恒温箱内温度降低随着恒温箱内温度降低，热敏电阻 R的阻值变大，则线圈中的电流变小，当线圈的电流小于 20 m
15、A时，继电器的衔铁又被释放到上方，则恒温箱加热器又开始工作，这样就可以使恒温箱内保持在某一温度(2)要使恒温箱内的温度保持 50 ，即 50 时线圈内的电流为 20 mA.由闭合电路欧姆定律 I ， r为继电器的电阻由题图甲可知，50 时热敏电阻的阻值为 90 Er R R，所以 R R r260 .EI答案：(1) A、 B端 (2)26012如图所示为某种电子秤的原理示意图， AB为一均匀的滑线电阻，阻值为 R，长度为 L，两边分别有 P1、 P2两个滑动头， P1可在竖直绝缘光滑的固定杆 MN上保持水平状态而上下自由滑动，弹簧处于原长时， P1刚好指着 A端， P1与托盘固定相连若 P1
16、、 P2间出现电压时，该电压经过放大，通过信号转换后在显示屏上将显示物体重力的大小已知弹簧的劲度系数为 k，托盘自身质量为 m0，电源电动势为 E，内阻不计，当地的重力加速度为 g.求：7(1)托盘上未放物体时，在托盘自身重力作用下， P1与 A端的距离 x1；(2)托盘上放有质量为 m的物体时， P1与 A端的距离 x2；(3)托盘上未放物体时通常先校准零点，其方法是：调节 P2，使 P2离 A端的距离也为x1，从而使 P1、 P2间的电压为零校准零点后，将物体 m放在托盘上，试推导出物体质量m与 P1、 P2间的电压 U之间的函数关系式解析：托盘的移动带动 P1移动，使 P1、 P2间出现电势差，电势差的大小反映了托盘向下移动距离的大小，由于 R为均匀滑线电阻，则其阻值与长度成正比(1)由力的平衡知识有： m0g kx1，解得 x1 .m0gk(2)放上物体 m重新平衡后： m0g mg kx2解得 x2 .（ m m0） gk(3)由闭合电路欧姆定律知： E IR，由部分电路欧姆定律知： U IR 串 (R 串 为 P1、 P2间电阻)由 ，其中 x为 P1、 P2间的距离，则R串R xLx x2 x1 ，mgk联立解得： m .kLUgE答案：(1) (2) (3) mm0gk （ m m0） gk kLUgE1
