新课标人教版高中物理选修3-2第六章传感器第2节传感器的应用（一）导学案+课件+练习 （3份打包）

2　传感器的应用 1.唱卡拉OK用的话筒,内有传感器,其中有一种是动圈式的,它的工作原理是在弹性膜片后面粘接一个轻小的金属线圈,线圈处于永磁铁的磁场中,当声波使膜片前后振动时,就将声音信号转变为电信号。下列说法中正确的是(　　) A.该传感器是根据电流的磁效应工作的 B.该传感器是根据电磁感应原理工作的 C.膜片振动时,穿过线圈的磁通量不变 D.膜片振动时,金属线圈中不会产生感应电动势 解析:这既是一道联系实际题,也是一道信息题,只要能抓住主要信息,就容易得出答案。主要信息是:线圈是动圈式的,处在磁场中,产生了电信号,结合实际可知B正确。 答案:B 2.压敏电阻的阻值随所受压力的增大而减小,有位同学利用压敏电阻设计了判断小车运动状态的装置,其工作原理如图甲所示,将压敏电阻和一块挡板固定在绝缘小车上,中间放置一个绝缘重球。小车向右做直线运动过程中,电流表示数如图乙所示,下列判断正确的是(　　) A.从t1到t2时间内,小车做匀速直线运动 B.从t1到t2时间内,小车做匀加速直线运动 C.从t2到t3时间内,小车做匀速直线运动 D.从t2到t3时间内,小车做匀加速直线运动 解析:0~t1时间内,I不变,说明压敏电阻所受压力不变或不受压力,小车做匀速直线运动或匀加速直线运动;t1~t2时间内,I渐大,压敏电阻所受压力逐渐增大,小车做加速度逐渐增大的加速运动,至t2时刻加速度达到一定的值;t2~t3时间内,小车做匀加速直线运动,故正确选项为D。 答案:D 3.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=9.0 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:由题图乙可知,当t=20 ℃时,热敏电阻阻值R1=4 kΩ。由闭合电路欧姆定律E=I1(R1+RG),代入数值可求得RG=500 Ω;当I2=3.6 mA时,设热敏电阻阻值为R2,则E=I2(R2+RG),可求得R2=2 kΩ,由题图乙可知,这时热敏电阻温度t=120 ℃。故正确选项为D。 答案:D 4.(多选)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 C.传感器输出的是应变片上的电压 D.外力越大,输出的电压差值也越大 解析:应变片多用半导体材料制成,故选项A错,B对;传感器输出的是上、下两应变片上的电压差,并且随着外力的增大,输出的电压差值也就越大,故C错,D对。 答案:BD 5.(多选)如图是电饭锅的结构图,如果感温磁铁的“居里温度”为103 ℃时,下列说法中正确的是(　　) A.常温下感温磁铁具有较强的磁性 B.当温度超过103 ℃时,感温磁铁的磁性较强 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:本题是课本中学习的温度传感器的应用——电饭锅的原理。 答案:ACD 6.如图所示是一种自动控制水温的装置,加热电路的两个端点P、Q应接在触头a、b之间还是c、d之间?热敏电阻两端M、N应接在哪两个触头之间? 解析:P、Q应该分别接到触头a、b之间,同时,M、N应该分别接e、f。其工作原理是:当水温升高时,热敏电阻阻值减小,电磁铁中电流增大,吸引力增大,衔铁被吸下,a、b断开,使加热装置停止加热;当水温降低到一定程度时,热敏电阻温度降低,电磁铁中电流减小,吸引力减小,衔铁被弹簧拉上去,使a、b之间连接,加热装置开始加热,从而实现水温控制。 答案:P、Q应该分别接在触头a、b之间　M、N应分别接在触头e、f之间 7.有一种测量体重的电子秤,其原理图如图中的虚线框内所示,它主要由三部分构成:踏板和压力杠杆ABO、压力传感器R(一个阻值可随压力大小而变化的电阻器)、显示体重的仪表G(其实质是电流表)。其中AO∶BO=5∶1。已知压力传感器的电阻与其所受压力的关系如下表所示: 压力F/N 0 50 100 150 200 250 300 电阻R/Ω 300 270 240 210 180 150 120 设踏板的杠杆组件质量不计,接通电源后,压力传感器两端的电压恒为4.68 V,则: (1)利用表中数据归纳出电阻R随压力F变化的函数关系式。 (2)该电子秤零刻度线(即踏板空载时的刻度线)应标在电流表刻度盘多少毫安处? (3)