2018版物理新课堂同步选修3-2（实用课件+精致讲义+学业测评）沪教版：第4章 传感器与现代社会 (8份打包)

学业分层测评(十二)　传感器的原理　探究热敏电阻的温度特性曲线 (建议用时：45分钟) [学业达标] 1．人类发射的绕地球运转的所有航天器，在轨道上工作时都需要电能，所需要的电能都是由太阳能电池把太阳能转化为电能得到的，要求太阳能电池板总是对准太阳，为达到这一要求应利用下列哪种传感器感知太阳方位(　　) A．力传感器　　　　　　　 B．光传感器 C．温度传感器 D．生物传感器 【解析】　太阳能电池板的有效采光面积不同，所产生的电流不同，当电流最大时正对太阳，所以应用的是光传感器，B对，A，C，D错． 【答案】　B 2．有一热敏电阻的电阻值在t1～t4的温度变化范围内，R­t图像如图4­2­7所示．现将该热敏电阻接在欧姆表的两表笔上，做成一个电阻温度计．为了便于读数，再把欧姆表上的电阻值转换成温度值．现在要使该温度计对温度的变化反应较为灵敏，那么该温度计测量哪段范围内的温度较为适宜(设在t1～t4温度范围内，欧姆表的倍率不变)(　　) 图4­2­7 A．t1～t2 B．t2～t3 C．t3～t4 D．都可以 【解析】　由题图可知热敏电阻值随温度的升高而增大，在t2～t3温度范围内的电阻值随温度的变化较大，即电阻值随温度的变化较为灵敏，故选B. 【答案】　B 3．(多选)如图4­2­8所示，用光敏电阻LDR和灯泡制成的一种简易水污染指示器，下列说法中正确的是(　　) 图4­2­8 A．严重污染时，LDR是高电阻 B．轻度污染时，LDR是高电阻 C．无论污染程度如何，LDR的电阻不变，阻值大小由材料本身因素决定 D．该仪器的使用会因为白天和晚上受到影响 【解析】　严重污染时，透过污水照到LDR上的光线较少，LDR电阻较大，A对，B错；LDR由半导体材料制成，受光照影响电阻会发生变化，C错；白天和晚上自然光强弱不同，或多或少会影响LDR的电阻，D对． 【答案】　AD 4．如图所示，某半导体热敏电阻的I­U图线可能是(　　) 【解析】　半导体热敏电阻随温度的升高电阻减小，在I­U图线中，斜率越大，电阻越小，故B选项正确． 【答案】　B 5．烟雾散射火灾报警器使用的是(　　) 【导学号：68312113】 A．光传感器 B．温度传感器 C．红外传感器 D．超场波传感器 【解析】　烟雾散射火灾报警器是烟雾进入报警器后，光被散射，照到报警器中的光传感器上，使电路接通，报警器工作，发出警报，A对，B、C、D错． 【答案】　A 6.如图4­2­9所示是观察电阻值随温度变化情况的示意图．现把杯中的水由冷水变为热水，关于欧姆表的读数变化情况正确的是(设水对电阻阻值的影响不计)(　　) 图4­2­9 A．如果R为金属热电阻，读数变大，且变化非常明显 B．如果R为金属热电阻，读数变小，且变化不明显 C．如果R为热敏电阻(用半导体材料制成)，读数变化非常明显 D．如果R为热敏电阻(用半导体材料制成)，读数变化不明显 【解析】　金属热电阻的阻值随温度的升高而增大，但灵敏度较差．而热敏电阻(用半导体材料制成)灵敏度高，所以选C. 【答案】　C 7．电容式传感器是用来将各种非电信号转变为电信号的装置，由于电容器的电容C取决于极板正对面积S、极板间距离d以及极板间的电介质这几个因素，当某一物理量发生变化时就能引起上述某个因素的变化，从而又可推出另一物理量的值．如图4­2­10所示是四种电容式传感器的示意图，关于这四种传感器的作用，下列说法不正确的是(　　) 【导学号：68312114】 图4­2­10 A．甲图的传感器可以用来测量角度 B．乙图的传感器可以用来测量液面高度 C．丙图的传感器可以用来测量压力 D．丁图的传感器可以用来测量速度 【解析】　甲图角度变化能导致极板正对面积变化；乙图液面高度变化能导致极板正对面积变化；丙图压力F变化能导致极板间距变化；丁图中位置变化导致电介质变化．所以甲、乙、丙、丁分别是测角度、液面高度、压力、位移的传感器，故选D. 【答案】　D 8．(多选)如图4­2­11所示为光敏电阻自动计数器的示意图，其中R1为光敏电阻，R2为定值电阻．此光电计数器的基本工作原理是(　　) 图4­2­11 A．当有光照射R1时，信号处理系统获得高电压 B．当有光照射R1时，信号处理系统获得低电压 C．信号处理系统每获得一次低电压就计数一次 D．信号处理系统每获得一次高电压就计数一次 【解析】　此题考查了光电计数器的工作原理，当光照射到光敏电阻R1上时，R1电阻减小，电路中电流增大，R2两端电压升高，信号处理系统得到高电压．当有物体挡住射到光敏电阻R1的光照时，R1电阻阻值增大，电路中电流减小，R2两端电压降低，信号处理系统得到低电压，计数器每由高电压转到低电压，就计一个数，从而达到自动计数的目的．故A、C正确，B、D错误．