学年人教版选择性必修第二册 5.1-5.2 认识传感器常见传感器的工作原理及应用 作业.docx

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1、课时跟踪训练（十八）认识传感器常见传感器的工作原理及应用A级一双基达标1 .以下器件是应用力传感器的是（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红外线接收管，属于光传感器；火灾报警器中传感 器是光电三极管，属于光传感器；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，D正确。2 .用遥控器调换电视机频道的过程，实际上就是传感器把光信号转化为电信号的过程。 以下属于这类传感器的是（）A.红外报警装置8 .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.电饭煲中控制加热和保温的温控器解析：选A 遥控器是利用红外线传输信号的，故A项符合题意。3.多项选择

2、关于光敏电阻，以下说法正确的选项是（）A.光敏电阻能够把光照强弱这个光学量转换为电阻这个电学量B.硫化镉是一种半导体材料，无光照时，载流子极少，导电性能差C.硫化镉是一种半导体材料，无光照时，载流子极少，导电性能良好D.半导体材料硫化镉，随着光照的增强，载流子增多，导电性能变好解析：选ABD 对光敏电阻，光照强度变化时，电阻值随之变化，A正确；对半导体 材料的硫化镉，无光照时，载流子极少，导电性能差，光照增强时，载流子明显增多，导 电性能变好，B、D正确，C错误。4.如图甲所示为某装置中的传感器工作原理图，电源的电动势E=9.0V,内阻不 计；G为灵敏电流表，其内阻&保持不变；为热敏电阻，其阻

3、值随温度的变化关系如图 乙所示，闭合开关S,当R的温度等于20 时，电流表示数11=2 mA；当电流表的示数“ =3.6mA时，热敏电阻的温度是（.）B. 80 A. 60 C. 100 D. 120 解析：选D 当K的温度等于20 C时，结合题图乙知电阻Ri=4 k。，此时电流表示 数/i=2 mA,由闭合电路欧姆定律知E=/i（Ki+&）,解得：&=500。；当电流表的示数 2=3.6mA时，由闭合电路欧姆定律知片=/2依2+4）,解得&=2k2,结合图像知此时对 应的温度是120。，故D正确。5.多项选择以下关于电子秤中应变式力传感器的说法正确的选项是（）A.应变片是由导体材料制成B.当

4、应变片的外表拉伸时，其电阻变大；反之，变小C.传感器输出的是应变片上的电压D.外力越大，输出的电压值也越大解析：选BD 应变片一般包括金属电阻应变片和半导体电阻应变片，应选项A错误。 当应变片拉伸时，其电阻变大，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，输出的电压差值越大，应选项C错误，选项D正确。6.多项选择电容式话筒的保真度比动圈式话筒好，其工作原理如下图。是绝缘支架， 薄金属膜M和固定电极N形成一个电容器，被直流电源充电。当声波 A _L 使膜片振动时，电容发生变化，电路中形成变化的电流。在膜片向右运 声波讲N r3MQ 动的过程中（）M佛A.电容变大B

5、.电容变小C.导线A3中有向左的电流D.导线Ab中有向右的电流解析：选AC 声波使膜片向右振动，MN间距减小，电容变大，A正确，B错误；MN 间的电压不变，由。=CU知。变大，继续充电，那么导线A5中有向左的电流，C正确，D 错误。7.如下图是一火警报警器的一局部电路示意图，其中及为用 半导体热敏电阻（阻值随温度的升高而减小）制成的传感器，电流表为 值班室的显示器，。之间接报警器。当传感器&所在处出现火情 时，显示器的电流/、报警器两端的电压U的变化情况是（）A. 1变大、U变大B. 1变小、U变小C. /变小、U变大D. /变大、。变小解析：选B 当4处出现火情时，热敏电阻的阻值将减小，那么

6、此时电路中的总电阻减 小，由闭合电路的欧姆定律可知，路端电压将减小，电路中的总电流增大，所以Ri两端的 电压增大，由于路端电压减小，那么并联局部的电压减小，通过心的电流/变小，所以显示器的电流/变小，报警器的电压U变小，故B正确。8.某种酒精测试仪是利用二氧化锡半导体型酒精气体传感器。酒精气体传感器的电阻随酒精气体浓度的变化而变化，在如下图的电路中，不同的酒精气体浓度对应着传感器 的不同电阻，如果二氧化锡半导体型酒精气体传感器电阻的倒数与酒精气体的浓度成正比,那么，电压表示数U与酒精气体浓度c之间的对应关系正确的选项是(A. U越小,A. U越小,表示c越大,B. U越小，表示。越大,C. U

7、越小，表示。越小，c与U成正比D. U越大，表示c越大，c与U不成正比解析：选D 设酒精气体传感器的电阻为,那么；=h，A是比例系数。根据欧姆K定律得，电压表示数u=Ro+K+r+RRoEKo+K+r+上,可见，U越大，那么c越大，但与c与U不成正比，故D正确。传厂 感 器、 a00000000,-1传 感器1 b9 .用如下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。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2.0 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、力上，其压力大小可直接从 传感器的液晶显示

8、屏上读出。现将装置沿运动方向固定在汽车上，传感器力在前，传感器。 在后。汽车静止时，传感器、力的示数均为10N(取g=10m/s2)。(1)假设传感器。的示数为14 N,方的示数为6.0N,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a的示数为零？解析：(1)如下图，依题意：左侧弹簧对滑块向右的推力Fi = 14N,】右侧弹簧对滑块向左的推力F2=6.0N,滑块所受合力产生加速度 1,色根据牛顿第二定律有Fi-F2=mai9Fi F2Fi F214-6.02.0m/s2=4.0 m/s2oai与尸i同方向，即向前(水平向右)。(2)传感器。的读数恰为零，即左侧弹簧的弹

9、力FJ =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尸2 =20 N。滑块所受合力产生 加速度，由牛顿第二定律得方合=万2=机。2,得。2= 10 m/s2,负号表示方向向后（水平向左）。答案：（1）4.0 m/s2水平向右（2）以方向水平向左，大小为10 m/s2的加速度运动B级一选考提能10 .多项选择如下图，电容式触摸屏的构造主要是在玻璃屏幕上镀一层透明的薄膜导体 层，再在导体层外加上一块保护玻璃，电容式触摸屏在触摸屏四边均镀上狭长的电极，在 导体层内形成一个低电压交流电场。在触摸屏幕时，由于人体是导体，手指与内部导体层 间会形成一个特殊电容（耦合电

10、容），电流由四边电极流向触点，而电流强弱与手指到电极的 距离成正比，位于触摸屏后的控制器便会计算电流的比例及强弱，准确算出触摸点的位置。触摸屏四角 接上电压触摸屏边的电极令导体层产生电场由以上信息可知（）控制器计算 手指触到屏幕，令电流由触摸点位置 四边的电极流向触摸点A.电容式触摸屏的两极板分别是导体层和手指11 当用手触摸屏幕时，手指与屏的接触面积越大，电容越大C.当用手触摸屏幕时，手指与屏的接触面积越大，电容越小D.如果用戴了较厚手套的手触摸屏幕，照样能引起触摸屏动作解析：选AB 电容触摸屏在原理上把人体当作电容器的一个极板，把导体层当作另一 个极板，故A正确；手指与屏的接触面积越大，两

11、个极板的正对面积越大，故电容越大，B 正确，C错误；如果戴了手套或手持不导电的物体触摸时没有反响，这是因为手与导体层 距离较大，不能引起导体层电场的变化，D错误。11.如图甲是某生产流水线上的产品输送及计数装置示意图，其中S为激光源，R1为 光敏电阻（有光照射时，阻值较小；无光照射时，阻值较大），R2为定值保护电阻，b间 接“示波器”（示波器的接入对电路无影响）。水平传送带匀速前进，每当传送带上的产品通 过S与此之间时，射向光敏电阻的光线会被产品挡住。假设传送带上的产品为均匀正方体， 示波器显示的电压随时间变化的关系如图乙所示。计数器电路中电源两极间的电压恒 为6V,保护电阻&的阻值为400。

12、贝！）（）甲Uiu/N4 一20 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 t/s乙A.有光照射时光敏电阻Ri的阻值为800 0B.有光照射和无光照射时保护电阻及两端的电压之比为1 ： 2C.有光照射和无光照射时光敏电阻的阻值之比为1 ： 2D.每lh通过S与&之间的产品个数为6000个解析：选D 由题图甲可知，以、&串联，由光敏电阻有光照射时阻值较小可知，当 有光照射时，&的阻值变小，电路的总电阻变小；根据/可知，电路中的电流变大；根 据可知，及两端的电压变大；根据串联电路总电压等于各分电压之和可知，&两端 的电压变小，即Ri两端的电压较低，由题图乙知&两端的电压 S=2 V,那么 S

13、=U-Ui4 VU 2 V=6 V-2 V=4 V,电路中的电流1=黄=右行=0.01 A,光敏电阻的阻值Rx=-=-=K2 4UU1 U.U1 A200 n,故A错误；无光照射时，由题图乙可得=4 V, U2f =U-Uxr =6V-4 V =2 V,所以，有光照射和无光照射时保护电阻R2两端的电压之比S : Ui =4V ： 2V=2 ：T J f) 71,故B错误；If =77=0.005 A,此时电阻KJ的阻值：Rj jK.2 4UU SZ800。,所以，有光照射和无光照射时光敏电阻的阻值之比R ： Rif =200 0 ： 800 0=1 ： 4, 故C错误；由题图乙可知，每经过06

14、s,就有一个产品通过计数装置，=(：黑=6 000 个，故D正确。12.如下图为一实验小车中利用光电脉冲测量车速和行程的示意图，A为光源，3为光电 接收器，A、3均固定在小车上，。为小车的车轮。为与。同轴相连的齿轮，车轮转动时, A发出的光束通过旋转齿轮上齿的间隙后变成脉冲光信号，被3接收并转换成电信号，由 电子电路记录和显示。假设实验显示单位时间的脉冲数为小累积脉冲数为N。试回答以下问 题。(1)要测出小车的速度和行程，还必须测量的物理数据有哪些？(2)推导小车速度的表达式。(3)推导小车行程的表达式。解析：(1)小车的速度等于车轮的周长与单位时间内车轮转动圈数的乘积，行程等于车 轮的周长与累积时间内车轮转动圈数的乘积，所以还要测量车轮的半径R和齿轮的齿数P。(2)齿轮转一圈电子电路显示的脉冲数即为H单位时间内的脉冲数为乐所以单位 时间内齿轮转动圈数为%那么有小车速度的表达式彩=互誓。(3)小车行程的表达式s=舞里。答案：(1)车轮半径展和齿轮齿数尸(2)0=竿2nNR