第五章 传感器(易错30题3大考点) -2025-2026学年高二下学期物理人教版选择性必修第二册
2026-05-14
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2份
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28页
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | 高中物理人教版选择性必修 第二册 |
| 年级 | 高二 |
| 章节 | 复习与提高 |
| 类型 | 题集-专项训练 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-单元练习 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 1.40 MB |
| 发布时间 | 2026-05-14 |
| 更新时间 | 2026-05-21 |
| 作者 | 理化课代表精品中心 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-05-14 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/57852378.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
**基本信息**
聚焦传感器分类、原理及自动控制装置三大模块,通过30道易错题为载体,构建从概念认知到实际应用的递进式训练体系,强化科学思维与模型建构能力。
**专项设计**
|模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|常见的传感器及分类|11题|以生活场景(干手机/安检门)为背景,考查传感器类型判断与特性分析|从传感器定义出发,通过湿度/温度/磁场等物理量感知机制,建立"物理量→电信号"转化模型|
|常见传感器的工作原理及应用|12题|结合电路图(光敏电阻/压力传感器)分析电压、电阻变化规律|以电阻变化为核心,推导传感器输入输出关系,体现科学推理与证据分析能力|
|利用传感器制作简单的自动控制装置|7题|设计自动排烟/恒温箱等电路,涉及阈值调节与电路优化|整合前两模块知识,实现从原理到工程应用的迁移,培养科学探究与创新能力|
内容正文:
第五章 传感器(易错30题3大考点)(原卷版)
一.常见的传感器及分类(共11小题)
二.常见传感器的工作原理及应用(共12小题)
三.利用传感器制作简单的自动控制装置(共7小题)
一.常见的传感器及分类(共11小题)
1.随着生活质量的提高,自动干手机已进入家庭。洗手后,将湿手靠近自动干手机,机内的传感器便驱动电热器加热,有热空气从机内喷出,将湿手烘干。手靠近干手机能使传感器工作,是因为( )
A.改变了湿度 B.改变了温度 C.改变了磁场 D.改变了电容
2.如图所示是会议室和宾馆房间的天花板上装有的火灾报警器的结构原理图:罩内装有发光二极管LED、光电三极管和不透明的挡板。平时光电三极管接收不到LED发出的光,呈现高电阻状态。发生火灾时,下列说法正确的是( )
A.进入罩内的烟雾遮挡了光线,使光电三极管电阻更大,检测电路检测出变化发出警报
B.光电三极管温度升高,电阻变小,检测电路检测出变化发出警报
C.进入罩内的烟雾对光有散射作用,部分光线照到光电三极管上,电阻变小,发出警报
D.以上说法均不正确
3.如图所示为一种常见的电子台秤,质量为M0的秤盘置于压力传感器上,传感器输出电压与作用在其上的压力成正比,当秤盘没有放入物体时,传感器输出电压为U0。将某物体放置于秤盘,传感器输出电压为U,则该物体的质量为( )
A.U B.U0 C.(U﹣U0) D.(U﹣U0)
4.某种光电式火灾报警器的原理如图所示,由红外光源发射的光束经烟尘粒子散射后照射到光敏电阻上,光敏电阻接收的光强与烟雾的浓度成正比,其阻值随光强的增大而减小。闭合开关,当烟雾浓度达到一定值时,干簧管中的两个簧片被磁化而接通,触发蜂鸣器报警。为了能在更低的烟雾浓度下触发报警,下列调节正确的是( )
A.增大电源E3的电动势 B.增大干簧管上线圈的匝数
C.增大电阻箱R1的阻值 D.增大电阻箱R2的阻值
5.在公共场所装有自动干手机,洗手后将湿手靠近,机内的传感器就会开通电热器加热,喷出热空气将手烘干。自动干手机使用的传感器应该是( )
A.磁传感器 B.红外线传感器 C.力传感器 D.声传感器
6.下列关于传感器的说法正确的是( )
A.话筒是一种常用的声传感器,其作用是将电信号转换为声信号
B.电熨斗能自动控制温度主要利用了双金属片中两片金属的膨胀系数相同
C.霍尔元件能够把磁感应强度这个磁学量转换为电压这个电学量
D.半导体热敏电阻常用作温度传感器,温度升高,它的阻值变大
7.(多选)下列关于传感器说法中正确的是( )
A.话筒是一种常用的声传感器,其作用是将电信号转换为声信号
B.电子秤所使用的测力装置是力传感器,它是把力信号转化为电压信号
C.电熨斗能自动控制温度的原因是它装有双金属片,这种双金属片的作用是控制电路的通断
D.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
8.(多选)高考考生入场、机场、车站等地点都装有安检门。安检门是一个用于安全检查的“门”,“门框”内有线圈,线圈里通有交变电流,交变电流在“门”内产生交变磁场,金属物品通过“门”时能产生涡流,涡流的磁场又反过来影响线圈中的电流,从而引起报警,所以安检门也叫金属探测门,以下关于这个安检门的说法正确的是( )
A.这个安检门也能检查出毒品携带者
B.这个安检门只能检查出金属物品携带者
C.如果这个“门框”的线圈中通上恒定电流,也能检查出金属物品携带者
D.这个安检门工作时,既利用了电磁感应现象,又利用了电流的磁效应
9.(多选)传感器在日常生活中有着广泛的应用,它的种类多种多样,其性能也各不相同。以下有关传感器的说法正确的是( )
A.办公大楼的大门能“看到”人的到来或离开而自动开或关,是光传感器的应用
B.非触摸式自动水龙头(自动感应水龙头)应用的传感器是生物传感器
C.空调机在室内温度达到设定的温度后,会自动停止工作,空调机内实现这一功能的传感器是温度传感器
D.电熨斗能够自动控制温度的原因是它装有双金属片温度传感器,能控制电路的通断
10.为解决楼道的照明,在楼道内安装一个传感器与电灯控制电路相接.当楼道内有人走动而发出声响时,电灯即被接通电源而发光,这种传感器为 ,它输入的是 信号,经传感器转换后,输出的是 信号.
11.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,CH4瓦斯煤气)浓度转换为电信号的传感器,简称电子鼻,根据如下材料,U=220V电源、M为排风扇、G为继电器、A为控制电源、S为控制开关。请设计一个家用自动排烟电路,在图中完成连线图。
二.常见传感器的工作原理及应用(共12小题)
12.如图是拍摄机动车闯红灯的工作原理示意图.光控开关接收到红灯发出的光会自动闭合,压力开关受到机动车的压力会闭合,摄像系统在电路接通时可自动拍摄违章车辆.下列有关说法正确的是( )
A.只要光控开关接收到红光,摄像系统就会自动拍摄
B.机动车只要驶过埋有压力开关的路口,摄像系统就会自动拍摄
C.只有光控开关和压力开关都闭合时,摄像系统才会自动拍摄
D.若将光控开关和压力开关并联,也能起到相同的作用
13.如图所示是某居住小区门口利用光敏电阻设计的行人监控装置,R1为光敏电阻,R2为定值电阻,A,B接监控装置.则( )
A.当有人通过而遮蔽光线时,A,B之间电压升高
B.当有人通过而遮蔽光线时,A,B之间电压降低
C.当仅增大R1的阻值时,可增大A,B之间的电压
D.当仅减少R2的阻值时,可增大A,B之间的电压
14.春节期间,按照公安部统一部署,全国各大中城市进行了大规模集中整治酒驾行动.据统计酒驾违法者比往年同期下降了40%.执法交警所使用的酒精测试仪主要元件是一种氧化物半导体传感器.这种具有N型导电性的氧化物的电阻会随其周围气体浓度的变化而变化.这种传感器的电阻与酒精气体的浓度c成反比,在如图所示的简化原理图中,电压表示数U与酒精气体浓度c之间的对应关系正确的是( )
A.U越大,表示c越小,但c与U不成反比 B.U越大,表示c越小,与U成反比
C.U越大,表示c越大,但C与U不成正比 D.U越大,表示c越大,c与U成正比
15.传感器的应用领域极其广泛,大到宇宙飞船,小到家用电器都有它的身影。干簧管是传感器常用的一种磁敏元件,如图所示为利用干簧管制作的简单控制装置,滑动变阻器置于如图所示位置时,闭合开关后灯泡不发光。下列说法正确的是( )
A.温度升高,干簧管内簧片膨胀并相互接触,干簧管接通
B.该电路中干簧管工作时利用了电流的磁效应
C.干簧管将电信号转化为了光信号
D.将滑动变阻器滑片向左移动,灯泡可能发光
16.如图所示,某同学设计了一个加速度计:较重的滑块可以在光滑的框架中平移,滑块两侧用两劲度系数相同的轻弹簧与框架连接;R为变阻器,轻质滑动片与变阻器接触良好;两个电池的电动势均恒为E,内阻不计。按图连接电路后,将电压表指针的零点调到表盘中央,此时两弹簧均为原长,滑动片恰好在电阻中间位置。已知滑动片与电阻器任一端之间的电阻值都与其到这端的距离成正比,当a端的电势高于b端时电压表的指针向零点右侧偏转。将框架固定在运动的物体上,物体沿弹簧方向运动。下列说法正确的是( )
A.电压表的示数指向零点,说明物体一定做匀速直线运动
B.电压表向右偏且示数不变,说明物体一定向左做匀加速直线运动
C.电压表向左偏且示数增大,说明物体加速度一定向右且增大
D.电压表示数增大了一倍,说明物体的加速度变为原来的一半
17.如图所示为某种光电式烟雾报警器的原理图。在无烟雾时,光源发出的光沿直线传播,光电管接收不到光,报警器处于静默状态;当烟雾通过烟雾入口时,烟雾颗粒会散射光源发出的光,散射的光被光电管接收,从而产生光电流。干簧管是一个磁控开关,用于控制报警电路的通断。当通过烟雾入口的烟雾达到一定浓度时,报警电路被激活,蜂鸣器就会发出报警声。电键S处于闭合状态,下列说法正确的是( )
A.干簧管是否导通与E3的电动势大小有关
B.减小R1的阻值可以提高该报警器的灵敏度
C.增加干簧管外缠绕线圈的匝数可以降低该报警器的灵敏度
D.烟雾达到报警浓度时,干簧管外缠绕的线圈中一定无电流
18.(多选)家用电饭锅有两种工作状态,一是锅内水烧开前的加热状态,一是水烧开后的保温状态,其电路如图所示,R1、R2是电热丝,S是温控开关,A、B两点接照明电路,下列叙述中正确的是( )
A.S断开时是加热状态 B.S闭合时是保温状态
C.S闭合时是加热状态 D.S断开时是保温状态
19.(多选)演示位移传感器的工作原理如图所示,物体M在导轨上平移时,带动滑动变阻器的金属滑杆P,通过电压表显示的数据,来反映物体位移的大小x,假设电压表是理想的,则下列正确的是( )
A.物体M运动时,电源内的电流会发生变化 B.物体M运动时,电压表的示数会发生变化
C.物体M不动时,电路中也有电流 D.物体M不动时,电压表没有示数
20.(多选)如图所示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,B是光敏电阻(光照时电阻会变小),下列说法中正确的是( )
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 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
21.(多选)有一种测量人体重的电子秤,其原理如图中虚线内所示,它主要由三部分构成:踏板、压力传感器R(是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(实质是理想电流表)。设踏板的质量可忽略不计,已知理想电流表的量程为3A,电源电动势为12V,内阻为2Ω,电阻R随压力变化的函数式为R=38﹣0.02F(F和R的单位分别是N和Ω)。下列说法正确的是( )
A.该秤能测量的最大体重是1800N
B.该秤能测量的最大体重是900N
C.该秤零刻度线(即踏板空载时的刻度线)应标在电流表G刻度盘0.375A处
D.该秤零刻度线(即踏板空载时的刻度线)应标在电流表G刻度盘0.300A处
22.如图甲为在温度为10℃左右的环境中工作的某自动恒温箱原理简图,箱内的电阻R1=20kΩ,R2=10kΩ,R3=40kΩ,Rt为热敏电阻,它的电阻随温度变化的图线如图乙所示.当a、b端电压Uab<0时,电压鉴别器会令开关S接通,恒温箱内的电热丝发热,使箱内温度提高;当Uab>0时,电压鉴别器使S断开,停止加热,恒温箱内的温度恒定在 ℃.
23.有一种测量人体重的电子秤,其原理图如图中的虚线所示,它主要由三部分构成:踏板和压力杠杆AOB、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=4:1.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
…
设踏板和杠杆组件的质量不计,接通电源后,压力传感器两端的电压恒为4.5V,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)如果某人站在踏板上,电流表刻度盘示数为20mA,这个人的体重是多少?
三.利用传感器制作简单的自动控制装置(共7小题)
24.如图所示为苹果自动分拣装置的示意图。该装置把大小不同的苹果,按一定质量标准自动分拣为大苹果和小苹果。该装置的托盘秤压在压力传感器R1上。R1所受压力越大阻值越小,当R2两端电压超过某一值时,使控制电路接通,电磁铁吸动分拣开关的衔铁。该控制电路中包含保持电路,能够确保苹果在分拣板上运动时电磁铁始终保持吸动状态。下列说法正确的是( )
A.质量大的苹果将进入上通道
B.为了选出质量更大的苹果可以增大R2的阻值
C.为了选出质量更大的苹果可以减少缠绕电磁铁线圈的匝数
D.为了选出质量更大的苹果可以将电源A的输出电压增大
25.传感器担负着信息的采集任务,在自动控制中发挥着重要作用,传感器能够将感受到的物理量(如温度、光、声等)转换成便于测量的量(通常是电学量),例如热敏传感器,主要是应用了半导体材料制成的热敏电阻,热敏电阻阻值随温度变化的图线如图甲所示,图乙是由热敏电阻R1作为传感器制作的简单自动报警器的线路图.
(1)为了使温度过高时报警器响铃,c应接在 处(填a或b).
(2)若使启动报警的温度提高些,应将滑动变阻器滑片P向 移动(填左或右).
(3)如果在调试报警器达最低报警温度时,无论如何调节滑动变阻器滑片P都不能使报警器工作,且电路连接完好,各电路元件都能处于工作状态,则造成工作电路不能正常工作的原因可能是 .(填字母)
A.左边电源电压太高;B.线圈匝数太少;C.弹簧劲度系数太大.
26.在温度为10℃左右的环境中工作的自动恒温箱简图如图(a)所示,箱内电阻R1=20kΩ、R2=10kΩ,R3=40kΩ,Rt为热敏电阻,它的电阻随温度变化的图像如图(b)所示。当a、b端电压Uab<0时,电压鉴别器会令开关S接通,恒温箱内的电热丝发热,使箱内温度提高;当Uab≥0时,电压鉴别器使S断开,停止加热,恒温箱内的温度恒定在 ℃。
27.如图所示,图2为一个自动筛选鸡蛋大小的装置,可以筛选出两类大小不同的鸡蛋。当不同大小的鸡蛋传送到压力秤上时,压力秤作用在压力传感器电阻R1上,其电阻值随压力秤所受压力的变化图像如图1所示。R2是可调节电阻,其两端电压经放大电路放大后可以控制电磁铁是否吸动衔铁并保持一段时间。当电压超过某一数值时电磁铁可以吸动衔铁使弹簧下压,鸡蛋就进入B通道。已知电源电动势E=6V,内阻不计,R2调节为10Ω。
(1)由图1可知,压力传感器的电阻值R1随压力的增大而 (填:“增大、减小”);
(2)从B通道通过的是 鸡蛋(填:“大、小”);
(3)由两个图可知,若R2两端的电压超过3V时,电磁铁可以吸动衔铁向下,则选择的大鸡蛋对压力秤的压力要大于 N;
(4)要想选择出更大的鸡蛋,需要把电阻R2的阻值调 (填:“大、小”)。
28.传感器是把非电学量(如速度、温度、压力等)的变化转换成电学量的变化的一种元件,在自动控制中有着相当广泛的应用。有一种测量人的体重的电子秤,其测量部分的原理图如图中的虚线框所示,它主要由压力传感器R(电阻值会随所受压力大小发生变化的可变电阻)、显示体重大小的仪表A(实质是理想的电流表)组成。压力传感器表面能承受的最大压强为1×107Pa,且已知压力传感器R的电阻与所受压力的关系如表所示。设踏板和压杆的质量可以忽略不计,接通电源后,压力传感器两端的电压恒为4.8V,取g=10m/s2.请回答:
压力F/N
0
250
500
750
1000
1250
1500
…
电阻R/Ω
300
270
240
210
180
150
120
…
(1)该秤零起点(即踏板空载时)的刻度线应标在电流表刻度盘 A处。
(2)如果某人站在该秤踏板上,电流表刻度盘的示数为20mA,则此人的体重是 kg。
29.传感器担负着信息的采集任务,在自动控制中发挥着重要作用,传感器能够将感受到的物理量(如温度、光、声等)转换成便于测量的量(通常是电学量),例如热敏传感器,主要是应用了半导体材料制成的热敏电阻将热学量转换为电学量。热敏电阻随温度变化的图象如图实甲所示,图乙是由热敏电阻R1作为传感器制作的简单自动报警器线路图。问:
(1)为了使温度过高时报警器铃响,c应接在 (填“a”或“b”)。
(2)若使启动报警的温度提高些,应将滑动变阻器滑片P点向 移动(填“左”或“右”)。
30.传感器担负着信息的采集任务,在自动控制中发挥着重要作用,传感器能够将感受到的物理量(如温度、光、声等)转换成便于测量的量(通常是电学量)。例如热敏传感器,主要是应用了半导体材料制成的热敏电阻将热学量转换为电学量,热敏电阻随温度变化的图象如图甲所示,图乙是由热敏电阻R1作为传感器制作的简单自动报警器线路图,问:
(1)为了使温度过高时报警器铃响,c应接在 (填“a”或“b”)。
(2)若使启动报警的温度提高些,应将滑动变阻器滑片P点向 移动(填“左”或“右”)。
(3)直流电源电动势为18V(内阻不计),热敏电阻R1达到100℃电阻大小为600Ω.流过热敏电阻R1的电流超过Ic时就会报警,Ic为10mA,则滑动变阻器应选择
A.R2(0﹣200Ω) B.R2(0﹣1000Ω) C.R2(0﹣2000Ω)
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第五章 传感器(易错30题3大考点)(解析版)
一.常见的传感器及分类(共11小题)
二.常见传感器的工作原理及应用(共12小题)
三.利用传感器制作简单的自动控制装置(共7小题)
一.常见的传感器及分类(共11小题)
1.随着生活质量的提高,自动干手机已进入家庭。洗手后,将湿手靠近自动干手机,机内的传感器便驱动电热器加热,有热空气从机内喷出,将湿手烘干。手靠近干手机能使传感器工作,是因为( )
A.改变了湿度 B.改变了温度
C.改变了磁场 D.改变了电容
【答案】D
【解答】解:手靠近干手机能使机内的传感器工作,是因为改变了传感器的电容,发送启动信号给控制芯片,控制芯片在启动电机工作和加热装置工作。
故选:D。
2.如图所示是会议室和宾馆房间的天花板上装有的火灾报警器的结构原理图:罩内装有发光二极管LED、光电三极管和不透明的挡板。平时光电三极管接收不到LED发出的光,呈现高电阻状态。发生火灾时,下列说法正确的是( )
A.进入罩内的烟雾遮挡了光线,使光电三极管电阻更大,检测电路检测出变化发出警报
B.光电三极管温度升高,电阻变小,检测电路检测出变化发出警报
C.进入罩内的烟雾对光有散射作用,部分光线照到光电三极管上,电阻变小,发出警报
D.以上说法均不正确
【答案】C
【解答】解:火灾报警器当有烟雾时,经过漫反射,将光信号转换成电信号,从而发出警报。所以该传感器是用光传感器实现报警的,故ABD错误,C正确;
故选:C。
3.如图所示为一种常见的电子台秤,质量为M0的秤盘置于压力传感器上,传感器输出电压与作用在其上的压力成正比,当秤盘没有放入物体时,传感器输出电压为U0。将某物体放置于秤盘,传感器输出电压为U,则该物体的质量为( )
A.U B.U0 C.(U﹣U0) D.(U﹣U0)
【答案】C
【解答】解:输出电压与作用在其上的压力成正比,当秤盘没有放入物体时,可得:U0=kM0g
设物体的质量为m,可得:U=k(M0+m)g
由以上两式可得:m(U﹣U0),故ABD错误,C正确。
故选:C。
4.某种光电式火灾报警器的原理如图所示,由红外光源发射的光束经烟尘粒子散射后照射到光敏电阻上,光敏电阻接收的光强与烟雾的浓度成正比,其阻值随光强的增大而减小。闭合开关,当烟雾浓度达到一定值时,干簧管中的两个簧片被磁化而接通,触发蜂鸣器报警。为了能在更低的烟雾浓度下触发报警,下列调节正确的是( )
A.增大电源E3的电动势 B.增大干簧管上线圈的匝数
C.增大电阻箱R1的阻值 D.增大电阻箱R2的阻值
【答案】B
【解答】解:ACD、根据光敏电阻的阻值随光强的增大而减小,可知为了能在更低的烟雾浓度下触发报警,浓度越低,光敏电阻接收的光强越小,光敏电阻的阻值越大,所以需要增大电源E2的电动势,或减小电阻箱R1的阻值,或减小电阻箱R2的阻值,故ABC错误;
B、增大干簧管的匝数,干簧管的磁性会变强,会在电阻较大,电流较小的情况下两个簧片被磁化而接通电路,故B正确。
故选:B。
5.在公共场所装有自动干手机,洗手后将湿手靠近,机内的传感器就会开通电热器加热,喷出热空气将手烘干。自动干手机使用的传感器应该是( )
A.磁传感器 B.红外线传感器
C.力传感器 D.声传感器
【答案】B
【解答】解:一切物体都会向外辐射红外线,温度越高,辐射的红外线越多。
手靠近干手机,红外线传感器通过接收身体表面辐射出来的红外线来启动加热装置工作,属于红外线传感器,故B正确,ACD错误。
故选:B。
6.下列关于传感器的说法正确的是( )
A.话筒是一种常用的声传感器,其作用是将电信号转换为声信号
B.电熨斗能自动控制温度主要利用了双金属片中两片金属的膨胀系数相同
C.霍尔元件能够把磁感应强度这个磁学量转换为电压这个电学量
D.半导体热敏电阻常用作温度传感器,温度升高,它的阻值变大
【答案】C
【解答】解:A、话筒是一种常用的声传感器,其作用是将声信号转换为电信号,故A错误;
B、电熨斗能够自动控制温度的原因是它装有双金属片温度传感器,双金属片的膨胀系数不同,这种传感器作用是控制电路的通断,故B错误;
C、霍尔元件是一种磁传感器,能够把磁感应强度这个磁学量转换为电压这个电学量,故C正确;
D、热敏电阻的阻值随温度的变换而变化,半导体热敏电阻常用作温度传感器,因为温度越高,它的电阻值一定越小,故D错误。
故选:C。
7.(多选)下列关于传感器说法中正确的是( )
A.话筒是一种常用的声传感器,其作用是将电信号转换为声信号
B.电子秤所使用的测力装置是力传感器,它是把力信号转化为电压信号
C.电熨斗能自动控制温度的原因是它装有双金属片,这种双金属片的作用是控制电路的通断
D.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
【答案】BCD
【解答】解:A、话筒是一种常用的声波传感器,其作用是声信号转换为电信号,故A错误;
B、力传感器在电子秤中的应用电子秤所使用的测力装置是力传感器,它是把力信号转化为电压差信号,故B正确;
C、电熨斗能够自动控制温度的原因是它装有双金属片温度传感器,这种传感器的作用是控制电路的通断。故C正确;
D、光敏电阻的工作原理实际上是传感器把光信号转换成电信号,故D正确。
故选:BCD。
8.(多选)高考考生入场、机场、车站等地点都装有安检门。安检门是一个用于安全检查的“门”,“门框”内有线圈,线圈里通有交变电流,交变电流在“门”内产生交变磁场,金属物品通过“门”时能产生涡流,涡流的磁场又反过来影响线圈中的电流,从而引起报警,所以安检门也叫金属探测门,以下关于这个安检门的说法正确的是( )
A.这个安检门也能检查出毒品携带者
B.这个安检门只能检查出金属物品携带者
C.如果这个“门框”的线圈中通上恒定电流,也能检查出金属物品携带者
D.这个安检门工作时,既利用了电磁感应现象,又利用了电流的磁效应
【答案】BD
【解答】解:A、安检门利用涡流探测人身上携带的金属物品原理是:线圈中交变电流产生交变的磁场,会在金属物品产生交变的感应电流,而金属物品中感应电流产生的交变磁场会在线圈中产生感应电流,引起线圈中交变电流发生变化,从而被探测到。则安检门不能检查出毒贩携带的毒品,故A错误;
B、安检门能检查出金属物品携带者,故B正确;
C、根据工作原理可知,如果“门框”的线圈中通上恒定电流,安检门不能正常工作,故C错误;
D、安检门工作时,主要利用了电磁感应原理,也采用电流的磁效应,故D正确。
故选:BD。
9.(多选)传感器在日常生活中有着广泛的应用,它的种类多种多样,其性能也各不相同。以下有关传感器的说法正确的是( )
A.办公大楼的大门能“看到”人的到来或离开而自动开或关,是光传感器的应用
B.非触摸式自动水龙头(自动感应水龙头)应用的传感器是生物传感器
C.空调机在室内温度达到设定的温度后,会自动停止工作,空调机内实现这一功能的传感器是温度传感器
D.电熨斗能够自动控制温度的原因是它装有双金属片温度传感器,能控制电路的通断
【答案】ACD
【解答】解:A、办公大楼的大门能“看到”人的到来或离开而自动开和关,是由于人体会发出红外线,当传感器探测到人体发出的红外线后,门会自动打开,是光传感器的应用,故A正确;
B、利用红外线的热效应可以制成多种开关,本题所涉及的水龙头和智能门就是这一应用的体现。是利用光传感器而制成的,故B错误;
C、空调机在室内温度达到设定的温度后,会自动停止工作,这是因为空调机使用温度传感器。故C正确;
D、电熨斗能够自动控制温度的原因是它装有双金属片温度传感器,这种传感器作用是控制电路的通断,原理是不同的金属膨胀系数不同,故D正确;
故选:ACD。
10.为解决楼道的照明,在楼道内安装一个传感器与电灯控制电路相接.当楼道内有人走动而发出声响时,电灯即被接通电源而发光,这种传感器为 声电传感器 ,它输入的是 声音 信号,经传感器转换后,输出的是 电 信号.
【答案】声电传感器;声音;电
【解答】解:在楼道内安装一个传感器与控制电灯的电路相接.当楼道内有走动而发出声响时,电灯即被电源接通而发光,这种传感器为声电传感器,它输入的是声音信号,经传感器转换后,输出的是 电信号.
故答案为:声电传感器;声音;电.
11.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,CH4瓦斯煤气)浓度转换为电信号的传感器,简称电子鼻,根据如下材料,U=220V电源、M为排风扇、G为继电器、A为控制电源、S为控制开关。请设计一个家用自动排烟电路,在图中完成连线图。
【解答】解:由题意可知,当可燃气体或有毒气体燃烧时,则B转换成电信号,从而使E被吸引下来,导致灯泡被点亮。
因此构成两部分电路,如图所示;
二.常见传感器的工作原理及应用(共12小题)
12.如图是拍摄机动车闯红灯的工作原理示意图.光控开关接收到红灯发出的光会自动闭合,压力开关受到机动车的压力会闭合,摄像系统在电路接通时可自动拍摄违章车辆.下列有关说法正确的是( )
A.只要光控开关接收到红光,摄像系统就会自动拍摄
B.机动车只要驶过埋有压力开关的路口,摄像系统就会自动拍摄
C.只有光控开关和压力开关都闭合时,摄像系统才会自动拍摄
D.若将光控开关和压力开关并联,也能起到相同的作用
【答案】C
【解答】解:(1)分析题意可知,只有光控开关和压力开关都闭合时,摄像系统才会自动拍摄,因此A和B两个选项的说法是错误的;
(2)分析可见,光控开关和压力开关是相互牵制,相互影响的,因此这两个开关只能串联,不能并联,所以D选项的说法也是错误的。
故选:C。
13.如图所示是某居住小区门口利用光敏电阻设计的行人监控装置,R1为光敏电阻,R2为定值电阻,A,B接监控装置.则( )
A.当有人通过而遮蔽光线时,A,B之间电压升高
B.当有人通过而遮蔽光线时,A,B之间电压降低
C.当仅增大R1的阻值时,可增大A,B之间的电压
D.当仅减少R2的阻值时,可增大A,B之间的电压
【答案】B
【解答】解:AB、由电路图可知,两电阻串联,监控装置与R2并联。当有人通过通道而遮蔽光线时,R1阻值变大,电路中的总电阻变大,电路中的电流变小,根据U=IR可知,R2阻值不变时,其两端的电压变小,即A、B间电压降低,故A错误,B正确。
C、当仅增大R1的阻值时,电路中的总电阻变大,电路中的电流变小,根据U=IR可知,A、B间电压减小,故C错误。
D、当仅减小R2的阻值时,电路中的总电阻变小,电路中的电流变大,电源的内阻和R1阻值不变时,内阻和R1两端的电压变大,即A、B间电压减小,故D错误。
故选:B。
14.春节期间,按照公安部统一部署,全国各大中城市进行了大规模集中整治酒驾行动.据统计酒驾违法者比往年同期下降了40%.执法交警所使用的酒精测试仪主要元件是一种氧化物半导体传感器.这种具有N型导电性的氧化物的电阻会随其周围气体浓度的变化而变化.这种传感器的电阻与酒精气体的浓度c成反比,在如图所示的简化原理图中,电压表示数U与酒精气体浓度c之间的对应关系正确的是( )
A.U越大,表示c越小,但c与U不成反比
B.U越大,表示c越小,与U成反比
C.U越大,表示c越大,但C与U不成正比
D.U越大,表示c越大,c与U成正比
【答案】C
【解答】解:设传感器的电阻为R1,由题,传感器的电阻与酒精气体的浓度c成反比,则有.根据闭合电路欧姆定律得
U
将代入得,U,可见,U越大,越小,c越大,但C与U不成正比。
故选:C。
15.传感器的应用领域极其广泛,大到宇宙飞船,小到家用电器都有它的身影。干簧管是传感器常用的一种磁敏元件,如图所示为利用干簧管制作的简单控制装置,滑动变阻器置于如图所示位置时,闭合开关后灯泡不发光。下列说法正确的是( )
A.温度升高,干簧管内簧片膨胀并相互接触,干簧管接通
B.该电路中干簧管工作时利用了电流的磁效应
C.干簧管将电信号转化为了光信号
D.将滑动变阻器滑片向左移动,灯泡可能发光
【答案】B
【解答】解:A.干簧管是能感知磁场的元件,温度变化不能使干簧管接通,故A错误;
B.该电路中干簧管工作时利用了电流的磁效应,故B正确;
C.干簧管将磁信号转化为了电信号,故C错误;
D.将滑动变阻器滑片向左移动,滑动变阻器电阻变大,电路电流减小,则绕在干簧管上的线圈磁性减弱,则干簧管不会导通,即灯泡不可能发光,故D错误。
故选:B。
16.如图所示,某同学设计了一个加速度计:较重的滑块可以在光滑的框架中平移,滑块两侧用两劲度系数相同的轻弹簧与框架连接;R为变阻器,轻质滑动片与变阻器接触良好;两个电池的电动势均恒为E,内阻不计。按图连接电路后,将电压表指针的零点调到表盘中央,此时两弹簧均为原长,滑动片恰好在电阻中间位置。已知滑动片与电阻器任一端之间的电阻值都与其到这端的距离成正比,当a端的电势高于b端时电压表的指针向零点右侧偏转。将框架固定在运动的物体上,物体沿弹簧方向运动。下列说法正确的是( )
A.电压表的示数指向零点,说明物体一定做匀速直线运动
B.电压表向右偏且示数不变,说明物体一定向左做匀加速直线运动
C.电压表向左偏且示数增大,说明物体加速度一定向右且增大
D.电压表示数增大了一倍,说明物体的加速度变为原来的一半
【答案】C
【解答】解:A.电压表示数为a、b两点的电势差,所以滑动片在变阻器的中间位置时φa=φb,电压表示数指向零,则滑块受到的合力为0,则滑块处于静止或匀速直线运动状态,故A 错误;
B.电压表向右偏,φa>φb,且示数不变,则滑动片处在电阻偏右的位置,此时滑块所受合力向左,即加速度向左,所以物体可能向左匀加速直线运动或者向右匀减速直线运动,故B 错误;
C.电压表向左偏,φa<φb,且示数增大,则表明滑动片在电阻偏左的部分不断向左移动,此时滑块所受合力向右且增大,所以物体加速度一定向右且增大,故C正确;
D.设滑块偏离中间位置x距离时,设电阻器总长度为L,单位长度的电阻为r,则流过电阻器的电流为电压表的示数为U=Iₓr,由牛顿第二定律得2kx=ma,由以上各式解得 ,所以电压表示数与加速度成正比,故D错误;
故选:C。
17.如图所示为某种光电式烟雾报警器的原理图。在无烟雾时,光源发出的光沿直线传播,光电管接收不到光,报警器处于静默状态;当烟雾通过烟雾入口时,烟雾颗粒会散射光源发出的光,散射的光被光电管接收,从而产生光电流。干簧管是一个磁控开关,用于控制报警电路的通断。当通过烟雾入口的烟雾达到一定浓度时,报警电路被激活,蜂鸣器就会发出报警声。电键S处于闭合状态,下列说法正确的是( )
A.干簧管是否导通与E3的电动势大小有关
B.减小R1的阻值可以提高该报警器的灵敏度
C.增加干簧管外缠绕线圈的匝数可以降低该报警器的灵敏度
D.烟雾达到报警浓度时,干簧管外缠绕的线圈中一定无电流
【答案】B
【解答】解:A.干簧管是否导通主要取决于其外绕线圈中电流产生的磁场,而该线圈又受光电管电路控制,与报警电路电源E3的电动势无直接关系,故A错误。
B.R1是光源所在回路的限流电阻,减小R1会增大光源发光强度,从而使散射到光电管的光更强、光电流更大,更易触发报警,灵敏度提高,故B正确。
C.增加干簧管外线圈匝数通常会增强线圈在给定电流下产生的磁场,有利于干簧管导通,提高灵敏度,故C错误;
D.要使干簧管吸合、蜂鸣器报警,线圈中必须有足够的电流产生磁场,故D错误。
故选:B。
18.(多选)家用电饭锅有两种工作状态,一是锅内水烧开前的加热状态,一是水烧开后的保温状态,其电路如图所示,R1、R2是电热丝,S是温控开关,A、B两点接照明电路,下列叙述中正确的是( )
A.S断开时是加热状态 B.S闭合时是保温状态
C.S闭合时是加热状态 D.S断开时是保温状态
【答案】CD
【解答】解:S闭合时电阻R1被短路,R2的功率P1;
S断开时,电阻R1、R2串联,R2的功率P2,显然P1>P2.所以S闭合时为加热状态,S断开时为保温状态。
故选:CD。
19.(多选)演示位移传感器的工作原理如图所示,物体M在导轨上平移时,带动滑动变阻器的金属滑杆P,通过电压表显示的数据,来反映物体位移的大小x,假设电压表是理想的,则下列正确的是( )
A.物体M运动时,电源内的电流会发生变化
B.物体M运动时,电压表的示数会发生变化
C.物体M不动时,电路中也有电流
D.物体M不动时,电压表没有示数
【答案】BC
【解答】解:A、物体M运动时,电路中电阻没有变化,根据欧姆定律可知,电源内的电流不会发生变化。故A错误。
B、电压表测量变阻器左侧的电压,物体M运动时,左侧电压会变化,而理想电压表对电路没有影响,则电压表的示数会发生变化。故B正确。
C、物体M不动时,电路中仍有电流,而且电流不变。故C正确。
D、只有当触头P停在变阻器最左端时,物体M不动时,电压表没有示数,当触头P在其他位置时,电压表仍有示数。故D错误。
故选:BC。
20.(多选)如图所示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,B是光敏电阻(光照时电阻会变小),下列说法中正确的是( )
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 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
【答案】AD
【解答】解:当有光照射 B时,B的电阻减小,则整个电路总电阻变小,电动势不变,则电流增大,所以B两端的电压降低,即电压表示数变小。
当光线被遮住时,而B的电阻增大,则整个电路总电阻变大,电动势不变,则电流减小,所以B两端的电压升高,即电压表示数变大,所以AD正确;BC错误。
故选:AD。
21.(多选)有一种测量人体重的电子秤,其原理如图中虚线内所示,它主要由三部分构成:踏板、压力传感器R(是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(实质是理想电流表)。设踏板的质量可忽略不计,已知理想电流表的量程为3A,电源电动势为12V,内阻为2Ω,电阻R随压力变化的函数式为R=38﹣0.02F(F和R的单位分别是N和Ω)。下列说法正确的是( )
A.该秤能测量的最大体重是1800N
B.该秤能测量的最大体重是900N
C.该秤零刻度线(即踏板空载时的刻度线)应标在电流表G刻度盘0.375A处
D.该秤零刻度线(即踏板空载时的刻度线)应标在电流表G刻度盘0.300A处
【答案】AD
【解答】解:AB、当电路中电流I=3A时,电子秤测量的体重最大。由欧姆定律 I得,RrΩ﹣2Ω=2Ω,代入R=38﹣0.02F得到F=1800N,故A正确,B错误;
CD、踏板空载时F=0,代入R=38﹣0.02F得,电阻R=38Ω,由欧姆定律得:IA=0.300A,所以该秤零刻度线(即踏板空载时的刻度线)应标在电流表G刻度盘0.300A处,故C错误,D正确。
故选:AD。
22.如图甲为在温度为10℃左右的环境中工作的某自动恒温箱原理简图,箱内的电阻R1=20kΩ,R2=10kΩ,R3=40kΩ,Rt为热敏电阻,它的电阻随温度变化的图线如图乙所示.当a、b端电压Uab<0时,电压鉴别器会令开关S接通,恒温箱内的电热丝发热,使箱内温度提高;当Uab>0时,电压鉴别器使S断开,停止加热,恒温箱内的温度恒定在 35 ℃.
【答案】35
【解答】解:由题意得:当Uab=0时,恒温箱保持稳定,
根据串并联电路电压与电阻的关系可知:R1:R2=2:1 只有 R3:R4也为2:1的时候,Uab=0,此时电桥平衡.所以可知Rt电阻为20kΩ,从图乙可以看出,电阻为20kΩ时,温度为35摄氏度.
故答案为:35
23.有一种测量人体重的电子秤,其原理图如图中的虚线所示,它主要由三部分构成:踏板和压力杠杆AOB、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=4:1.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
…
设踏板和杠杆组件的质量不计,接通电源后,压力传感器两端的电压恒为4.5V,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)如果某人站在踏板上,电流表刻度盘示数为20mA,这个人的体重是多少?
【解答】解:(1)由表中数据可归纳得出:R=300﹣0.6F(Ω)
(2)依题意可知,电子秤空载时压力传感器受到的压力为0,由表可知,此时压力传感器的电阻R1=300Ω,
电路中的电流,所以该秤零刻度线应标在电流表刻度盘的15mA处.
(3)当电流表刻度盘的读数为I2=20毫安时,压力传感器的电阻
由R=300﹣0.6F,得F2=125N
再由F2•AB=G•BO得G=625N
答:(1)利用表中数据归纳出电阻R随压力F变化的函数关系式是R=300﹣0.6F(Ω);
(2)该秤零刻度线(即踏板空载时的刻度线)应标在电流表刻度盘15mA处.
(3)如果某人站在踏板上,电流表刻度盘示数为20mA,这个人的体重是625N.
三.利用传感器制作简单的自动控制装置(共7小题)
24.如图所示为苹果自动分拣装置的示意图。该装置把大小不同的苹果,按一定质量标准自动分拣为大苹果和小苹果。该装置的托盘秤压在压力传感器R1上。R1所受压力越大阻值越小,当R2两端电压超过某一值时,使控制电路接通,电磁铁吸动分拣开关的衔铁。该控制电路中包含保持电路,能够确保苹果在分拣板上运动时电磁铁始终保持吸动状态。下列说法正确的是( )
A.质量大的苹果将进入上通道
B.为了选出质量更大的苹果可以增大R2的阻值
C.为了选出质量更大的苹果可以减少缠绕电磁铁线圈的匝数
D.为了选出质量更大的苹果可以将电源A的输出电压增大
【答案】C
【解答】解:A.大苹果通过托盘秤时,R1电阻较小,则R2两端的电压变大,当该电压达到放大电路的激励电压,使放大电路中的电磁铁吸动分拣开关的衔铁,大苹果进入下面的通道,故A错误;
B.为了选出质量更大的苹果,就要使得R2两端电压保持不变,因压力越大,电阻R1越小,此时回路中的电流就越大,R2的电压就会变得更大,则要想保持R2的电压和原来一致,则只适当减小R2的阻值,故B错误;
C.为了选出质量更大的苹果,就要保持电磁铁的磁性不变,而因压力越大,电阻R1越小,此时回路中的电流就越大,而要保持电磁铁的磁性不变,只需要减小缠绕电磁铁线圈的匝数,故C正确;
D.为了选出质量更大的苹果,就要使得R2两端电压保持不变,因R1减小,而其他条件不变的情况下,只能减小和传感器R1相连接电路中电源A的输出电源,故D错误;
故选:C。
25.传感器担负着信息的采集任务,在自动控制中发挥着重要作用,传感器能够将感受到的物理量(如温度、光、声等)转换成便于测量的量(通常是电学量),例如热敏传感器,主要是应用了半导体材料制成的热敏电阻,热敏电阻阻值随温度变化的图线如图甲所示,图乙是由热敏电阻R1作为传感器制作的简单自动报警器的线路图.
(1)为了使温度过高时报警器响铃,c应接在 a 处(填a或b).
(2)若使启动报警的温度提高些,应将滑动变阻器滑片P向 左 移动(填左或右).
(3)如果在调试报警器达最低报警温度时,无论如何调节滑动变阻器滑片P都不能使报警器工作,且电路连接完好,各电路元件都能处于工作状态,则造成工作电路不能正常工作的原因可能是 BC .(填字母)
A.左边电源电压太高;B.线圈匝数太少;C.弹簧劲度系数太大.
【答案】a;左;BC
【解答】解:(1)根据图甲中曲线的趋势可以得出,电阻随温度的升高而减小,因此热敏电阻的阻值随温度的升高而减小,为了使温度过高时发送报警信息,则热敏电阻阻值最小,开关c应该接在a处;
(2)若使报警的最低温度提高些电路中电阻增大,则滑动变阻R应将P点向左移动;
(3)在最低报警温度时不能报警,说明此时电路中产生的电流不能让竖直片与a接触,这可能由多种原因造成,如:①左边电源电压太低,电源提供的电流太小,导致磁铁的磁性太弱;②线圈的匝数太少,导致电磁铁的吸引力小于弹力;③弹簧的劲度系数太大,导致电磁铁的吸引力小于弹力;故A错误,BC正确;
故答案为:(1)a;(2)左;(3)BC.
26.在温度为10℃左右的环境中工作的自动恒温箱简图如图(a)所示,箱内电阻R1=20kΩ、R2=10kΩ,R3=40kΩ,Rt为热敏电阻,它的电阻随温度变化的图像如图(b)所示。当a、b端电压Uab<0时,电压鉴别器会令开关S接通,恒温箱内的电热丝发热,使箱内温度提高;当Uab≥0时,电压鉴别器使S断开,停止加热,恒温箱内的温度恒定在 35 ℃。
【答案】35
【解答】解:由题意得:当Uab=0时,恒温箱保持稳定,根据串并联电路电压与电阻的关系可知:R1:R2=2:1
只有 R3:Rt也为2:1的时候,Uab=0,此时电桥平衡
所以可知Rt电阻为20kΩ,从图乙可以看出,电阻为20kΩ时,温度为35摄氏度
故答案为:35
27.如图所示,图2为一个自动筛选鸡蛋大小的装置,可以筛选出两类大小不同的鸡蛋。当不同大小的鸡蛋传送到压力秤上时,压力秤作用在压力传感器电阻R1上,其电阻值随压力秤所受压力的变化图像如图1所示。R2是可调节电阻,其两端电压经放大电路放大后可以控制电磁铁是否吸动衔铁并保持一段时间。当电压超过某一数值时电磁铁可以吸动衔铁使弹簧下压,鸡蛋就进入B通道。已知电源电动势E=6V,内阻不计,R2调节为10Ω。
(1)由图1可知,压力传感器的电阻值R1随压力的增大而 减小 (填:“增大、减小”);
(2)从B通道通过的是 大 鸡蛋(填:“大、小”);
(3)由两个图可知,若R2两端的电压超过3V时,电磁铁可以吸动衔铁向下,则选择的大鸡蛋对压力秤的压力要大于 0.47 N;
(4)要想选择出更大的鸡蛋,需要把电阻R2的阻值调 小 (填:“大、小”)。
【答案】(1)减小;(2)大;(3)0.47;(4)小。
【解答】解:(1)由图1可知,压力传感器的电阻值R1随压力的增大而减小。
(2)鸡蛋从B通道通过时,电磁铁吸动衔铁,电路中电流较大,根据闭合电路欧姆定律可知,压力传感器的电阻值较小,说明压力传感器受到的压力较大,鸡蛋较大。
(3)若R2两端的电压超过3V时,因电源电动势E=6V,内阻不计,则知R1=R2=10Ω
由图1可知,F≈0.47N,则要使电磁铁可以吸动衔铁向下,选择的大鸡蛋对压力秤的压力要大于0.47N.
(4)电阻R2的电压为U2EE,要想选择出更大的鸡蛋,R1小,U2不变,则R2应小,即需要把电阻R2的阻值调小。
故答案为:(1)减小;(2)大;(3)0.47;(4)小。
28.传感器是把非电学量(如速度、温度、压力等)的变化转换成电学量的变化的一种元件,在自动控制中有着相当广泛的应用。有一种测量人的体重的电子秤,其测量部分的原理图如图中的虚线框所示,它主要由压力传感器R(电阻值会随所受压力大小发生变化的可变电阻)、显示体重大小的仪表A(实质是理想的电流表)组成。压力传感器表面能承受的最大压强为1×107Pa,且已知压力传感器R的电阻与所受压力的关系如表所示。设踏板和压杆的质量可以忽略不计,接通电源后,压力传感器两端的电压恒为4.8V,取g=10m/s2.请回答:
压力F/N
0
250
500
750
1000
1250
1500
…
电阻R/Ω
300
270
240
210
180
150
120
…
(1)该秤零起点(即踏板空载时)的刻度线应标在电流表刻度盘 1.6×10﹣2 A处。
(2)如果某人站在该秤踏板上,电流表刻度盘的示数为20mA,则此人的体重是 50 kg。
【解答】解:(1)由压力传感器R的电阻与所受压力的关系如中表所示,可得:F=0,R=300Ω,由闭合电路欧姆定律:1.6×10﹣2 A
即该秤零起点(即踏板空载时)的刻度线应标在电流表刻度盘 1.6×10﹣2A处
(2)由闭合电路欧姆定律:Ω
由表中数据得,F=500N,由G=mg,得m=50kg
如果某人站在该秤踏板上,电流表刻度盘的示数为20mA,则此人的体重是 50kg
故答案为 1.6×10﹣2 50
29.传感器担负着信息的采集任务,在自动控制中发挥着重要作用,传感器能够将感受到的物理量(如温度、光、声等)转换成便于测量的量(通常是电学量),例如热敏传感器,主要是应用了半导体材料制成的热敏电阻将热学量转换为电学量。热敏电阻随温度变化的图象如图实甲所示,图乙是由热敏电阻R1作为传感器制作的简单自动报警器线路图。问:
(1)为了使温度过高时报警器铃响,c应接在 a (填“a”或“b”)。
(2)若使启动报警的温度提高些,应将滑动变阻器滑片P点向 左 移动(填“左”或“右”)。
【解答】解:(1)温度升高热敏电阻变小,控制左边电路电流变大,电磁铁磁性变强、开关接触a点,要使温度过高时报警器报警,c应接在a处。
(2)滑片P向左移,滑动变阻器接入电路的阻值变大,在温度更高时控制电路才能有足够大电流,使磁铁有足够大引力吸引开关,因此滑片向左移可以提高报警器的灵敏度。
故答案为:(1)a;(2)左。
30.传感器担负着信息的采集任务,在自动控制中发挥着重要作用,传感器能够将感受到的物理量(如温度、光、声等)转换成便于测量的量(通常是电学量)。例如热敏传感器,主要是应用了半导体材料制成的热敏电阻将热学量转换为电学量,热敏电阻随温度变化的图象如图甲所示,图乙是由热敏电阻R1作为传感器制作的简单自动报警器线路图,问:
(1)为了使温度过高时报警器铃响,c应接在 a (填“a”或“b”)。
(2)若使启动报警的温度提高些,应将滑动变阻器滑片P点向 左 移动(填“左”或“右”)。
(3)直流电源电动势为18V(内阻不计),热敏电阻R1达到100℃电阻大小为600Ω.流过热敏电阻R1的电流超过Ic时就会报警,Ic为10mA,则滑动变阻器应选择 C
A.R2(0﹣200Ω) B.R2(0﹣1000Ω) C.R2(0﹣2000Ω)
【解答】解:(1)根据图甲坐标系中曲线的趋势可以得出,电阻随温度的升高而减小,因此热敏电阻的阻值随温度的升高而减小,为了使温度过高时发送报警信息,则热敏电阻阻值最小,开关c应该接在a处,
(2)若使报警的最低温度提高些电路中电阻增大,则滑动变阻R应将P点向左移动。
(3)根据闭合电路欧姆定律Ic
代入数据解得R=1200Ω.所以滑动变阻器要选 0﹣2000Ω的,故选:C
故答案为:(1)a (2)左;(3)C
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