2021-2022学年第五章　2.常见传感器的工作原理及应用Word版含解析.docx

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1、第五章传感器2 .常见传感器的工作原理及应用课后篇素养形成必备知识根底练如下列图，电源两端的电压恒定,L为小灯泡,R为光敏电阻,LED为发光二极管(电流越大，发出的光越强), 且R与LED间距不变，闭合开关S后，以下说法中正确的选项是()A.当滑片P向左移动时,L消耗的功率增大B.当滑片P向左移动时,L消耗的功率减小C.当滑片P向右移动时,L消耗的功率可能不变D.无论怎样移动滑片P,L消耗的功率都不变解析当滑片P向左移动时,使其电阻减小，那么流过二极管的电流增大,从而发光增强，使光敏电阻R 的阻值减小，通过灯泡L的电流增大，那么L消耗的功率增大,A正确,B、D错误;当滑片。向右移动 时，可分析

2、出L消耗的功率变小,C错误。答案A(多项选择)电阻R随温度T变化的图线如下列图。以下说法中正确的选项是()A.图线1是热敏电阻的图线，它是用金属材料制成的B.图线2是热敏电阻的图线，它是用半导体材料制成的C.图线1对应的材料化学稳定性好、测温范围大、灵敏度高D.图线2对应的材料化学稳定性差、测温范围小、灵敏度高解粉金属热电阻的阻值随温度升高而增大，半导体材料的热敏电阻的阻值随温度升高而减小，所以A 错误,B正确;图线1对应的材料化学稳定性好但灵敏度低，图线2对应的材料化学稳定性差但灵敏度 高，所以C错误,D正确。客翦BD.如下列图,/?3是光敏电阻（光照时电阻变小），当开关S闭合后，在没有光照

3、射时小两点等电势。当用 光照射电阻当时，那么（）A.q点电势高于人点电势Ba点电势低于b点电势Co点电势等于b点电势Da点电势和人点电势的大小无法比较解和&是光敏电阻,当有光照射时我3电阻变小/3两端电压减小，故。点电势升高，因其他电阻的阻值 不变，所以。点电势高于b点电势。豆A.（多项选择）如下列图是利用硫化镉制成的光敏电阻自动计数的示意图，其中A是发光仪器乃是光敏电 阻（光照增强时电阻变小），以下说法正确的选项是（）A.当传送带上没有物品挡住由A射向B的光信号时,光敏电阻的阻值变小，电压表读数变小B.当传送带上没有物品挡住由A射向B的光信号时,光敏电阻的阻值变大，电压表读数变大C.当传送带

4、上有物品挡住由A射向B的光信号时,光敏电阻的阻值变小，电压表读数变小D.当传送带上有物品挡住由A射向B的光信号时,光敏电阻的阻值变大，电压表读数变大睚明光敏电阻的阻值与光照强度有关，光照强度越大,光敏电阻阻值越小。当传送带上没有物品挡住 由A射向3的光信号时，光敏电阻阻值变小，电路中电流变大，电源内阻上的电压变大，路端电压变小， 所以电压表读数变小，选项A正确;相反，当传送带上有物品挡住由A射向B的光信号时，光敏电阻的 阻值变大，电路中电流变小，电源内阻上的电压变小，路端电压变大,所以电压表读数变大，选项D正 确。客翦AD关键能力提升练3 .如下列图，厚度为限 宽度为d的导体板放在垂直于它的磁

5、感应强度为B的匀强磁场中，当电流通过导 体板时，在导体板的上侧面A和下侧面A之间会产生电势差，这种现象称为霍尔效应。实验说明，当磁 场不太强时,电势差Uh、电流/和B的关系为Uh4式中的比例系数攵称为霍尔系数。霍尔效应可解释如下:外部磁场的洛伦兹力使运动的电子聚集在导体板的一侧,在导体板的另一侧会 出现等量的正电荷，从而形成与磁场垂直的电场。与磁场垂直的电场对电子施加与洛伦兹力方向相 反的静电力。当静电力与洛伦兹力到达平衡时,导体板上下两侧面之间就会形成稳定的电势差。电 流/是自由电子的定向移动形成的，电子的平均定向速率为匕电荷量为6。答复以下问题：(1)到达稳定状态时,导体板上侧面A的电势(

6、选填“高于”低于或“等于)下侧面4的电势。(2)电子所受洛伦兹力的大小为。(3)当导体板上、下两侧面之间的电势差为Uh时,电子所受静电力的大小为。由静电力和洛伦兹力平衡的条件，证明霍尔系数=，其中代表导体板单位体积中电子的个数。解明电子向左做定向移动，由左手定那么知电子受洛伦兹力的方向向上，故上侧面A积聚电子，下 侧面A积聚正电荷，上侧面的电势低于下侧面的电势。 F 3=evB。(3)F=Ee=e。(4)当静电力和洛伦兹力平衡时困UhtRz又 I-nevdh由 UH=k，得 k=。雪低于e2(3)e (4)见解析.在一次实验中，一块由霍尔材料制成的薄片宽/而=1.0x10-2 m、长鼠=4.0

7、x10-2厚xlO,水平放置在方向竖直向上的磁感应强度大小为B=1.5 T的匀强磁场中力。方向通有7=3.0 A的电流， 如下列图，沿薄片宽度产生1.0x10-5 V的横向电压。假定载流子是电子,、匕两端中的哪端电势较高?薄片上形成电流/的载流子定向运动的速率多大?(结果保存两位有效数字)解明(1)根据左手定那么可确定端电势高。(2)设电子沿电流反方向所在直线定向移动的速率为匕横向电压为。出横向电场强度为瓦那么 静电力为F，洛伦兹力尸二氏平衡时e=eu民得u=6.7x1 ()-4m/s。答案a 端(2)6.7x10-4 m/s.用如下列图的装置可以测量汽车在水平路面上做匀加速直线运动的加速度。

8、该装置是在矩形箱子的 前、后壁上各安装一个由力敏电阻组成的压力传感器。用两根相同的轻弹簧夹着一个质量为2 kg 的滑块，滑块可无摩擦滑动，两弹簧的另一端分别压在传感器。、b上，其压力大小可直接从传感器的 液晶显示屏上读出。现将装置沿运动方向固定在汽车上，传感器。在前，传感器。在后。汽车静止时, 传感器。的示数均为10N(g取lOm/s?)。假设传感器a的示数为14 N力的示数为6 N,求此时汽车的加速度大小和方向。(2)当汽车以怎样的加速度运动时,传感器。的示数为零？解析如下列图，依题意得左侧弹簧对滑块向右的推力Q = 14N,右侧弹簧对滑块的向左的推力B=6N,滑块 所受合力产生加速度,根据

9、牛顿第二定律有F-F2-ma可得 tzi=m/s2=4m/s20与Fi同方向，即向前(向右)。(2)。传感器的读数恰为零，即左侧弹簧的弹力/二0,因两弹簧相同，左侧弹簧伸长多少，右侧弹簧 就缩短多少，所以右侧弹簧的弹力变为出三20N。滑块所受合力产生加速度。2,由牛顿第二定律得/合二尸2二根2可得Q2 = = 10m/s2,方向向左。矗1(1)4 m/s2方向向右(2)以方向向左、大小为10m/s2的加速度运动.图甲为半导体材料做成的热敏电阻的阻值随温度变化的曲线，图乙为用此热敏电阻Rt和继电器设 计的温控电路，设继电器的线圈电阻为&=50。，当继电器线圈中的电流人大于或等于20 mA时，继电器的衔铁被吸合。左侧电源电动势为6 V,内阻可不计，温度满足什么条件时,电路右侧的小灯泡会 发光？ 解析|热敏电阻与继电器串联，假设使电流不小于/c=20mA,那么总电阻不大于R总=300 Q由于R总=Rt+&,那么不大于250 Q由甲图可看出，当Rr=250Q时，温度，=50,即温度不小于50时,电路右侧的小灯泡会发光。馥|温度不小于50