课堂小练(18) 认识传感器 常见传感器的工作原理及应用-【赢在微点】轻松课堂2023-2024学年新教材高中物理选择性必修第二册人教版（2019）

课堂小练(十八)　认识传感器　常见传感器的工作原理及应用 基本素养练 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　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，D项正确。 答案　D 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 B.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　红外报警装置是感应红外线转换成电学量，从而引发警报，A项正确。 答案　A 3.(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　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项错误，B项正确；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项错误，D项正确。 答案　BD 4.温度传感器广泛应用于室内空调、电冰箱等家用电器中，它是利用热敏电阻的阻值随温度变化的特性来工作的。如图甲所示，电源的电动势E=9 V，内阻不计；G为灵敏电流表，内阻RG保持不变；R为热敏电阻，其电阻阻值与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I1=2 mA；当电流表的示数I2=3.6 mA时，热敏电阻的温度是 (　　) A.60 ℃ 　 B.80 ℃ C.100 ℃ 　 D.120 ℃ 解析　在20 ℃时，E=(Rg+R1)I1，得Rg=500 Ω；设温度为t时，E=(Rg+R2)I2，代入数据得R2= 2 000 Ω，从题图乙中可以看出t=120 ℃，故D项正确。 答案　D 5.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　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，C项正确。 答案　C 6.随着电子技术的发展，霍尔传感器被广泛应用在汽车的各个系统中。其中霍尔转速传感器在测量发动机转速时，情景简化如图甲所示，被测量转子的轮齿(具有磁性)每次经过霍尔元件时，都会使霍尔电压发生变化，传感器的内置电路会将霍尔电压调整放大，输出一个脉冲信号，霍尔元件的原理如图乙所示。下列说法正确的是 (　　) 甲　 乙 A.霍尔电压是由于元件中定向移动的载流子受到电场力作用发生偏转而产生的 B.若霍尔元件的前端电势比后端低，则元件中的载流子为负电荷 C.在其他条件不变的情况下，霍尔元件的厚度c越大，产生的霍尔电压越高 D.若转速表显示1 800 r/min，转子上齿数为150个，则霍尔传感器每分钟输出12个脉冲信号 解析　载流子受磁场力而偏转，故A项错误；由左手定则可判断出载流子受力向前端偏转，若前端电势变低，意味着载流子带负电，故B项正确；由q=qBv，I=nqSv，S=bc得霍尔电压UH=，c越大，UH越小，故C项错误；每个轮齿经过，都会引发一次脉冲，则每分钟脉冲数量为1 800×150个=270 000个，故D项错误。 答案　B 7.(多选)如图是电饭锅的结构图，如果感温磁体的“居里温度”为103 ℃时，下列说法中正确的是 (　　) A.常温下感温磁体具有较强的磁性，能自动吸起永磁体，通电加热 B.当温度超过103 ℃时，感温磁体的磁性较强 C.饭熟后，水分被大米吸收，锅底的温度会超过103 ℃，这时开关按钮会跳起 D.常压下只要锅内有水，锅内的温度就不可能达到103 ℃，开关按钮就不会自动跳起 解析　煮饭时压下开关按钮，感温磁体与永磁体