1、1课时跟踪检测（十一） 传感器 温度传感器和光传感器1下列关于传感器的说法正确的是( )A话筒是一种常用的传感器，其作用是将电信号转换为声音信号B在天黑楼道里出现声音时，楼道里的灯才亮，说明它的控制电路中只有声音传感器C光敏电阻能够把光照强弱变化转换为电阻大小变化D电子秤中所使用的测力装置是温度传感器解析：选 C 话筒是一种常用的传感器，其作用是将声音信号转换为电信号，故 A错误。在天黑楼道里出现声音时，楼道里的灯才亮，说明它的控制电路中既有声音传感器，又有光传感器，故 B错误。光敏电阻能够把光照强弱变化转换为电阻大小变化，故 C正确。电子秤中所使用的测力装置是压力传感器，故 D错误。2下列应
2、用了温度传感器的是( )A商场里的自动玻璃门B夜间自动打开的路灯C自动恒温冰箱D楼梯口在夜间有声音时就亮的灯解析：选 C 商场里的自动玻璃门是应用了红外线传感器，A 错误；夜间自动打开的路灯是利用了光传感器，B 错误；自动恒温冰箱是利用了温度传感器，C 正确；夜间有声音时就亮的楼梯灯是利用了声音传感器，D 错误。3.如图 1所示，在电路中接一段钨丝，闭合开关，灯泡正常发光，当用打火机给钨丝加热时灯泡亮度明显变暗，根据钨丝的上述特性，可用钨丝来制作一个温度传感器，下面的说法中不正确的是( )图 1A该传感器利用了钨丝的物理性质B该传感器利用了钨丝电阻随温度变化而变化的特性C该传感器能够把热学量(
3、温度)转换为电学量(电阻)D该传感器能够把电学量(电阻)转换为热学量(温度)解析：选 D 由题目中的实验现象可知，钨丝的电阻随温度的升高而增大，随温度的降低而减小，利用该特性可以制成温度传感器，传感器能够把温度这个热学量转换为电阻这个电学量。故 A、B、C 正确，D 错误。24(多选)已知磁敏电阻在没有磁场时电阻很小，有磁场时电阻变大，并且磁场越强阻值越大，为探测磁场的有无，利用磁敏电阻作为传感器设计了如图 2所示电路，电源的电动势 E和内阻 r不变，在没有磁场时调节变阻器 R使电灯 L正常发光，若探测装置从无磁场区域进入强磁场区，则( )图 2A电灯 L变亮 B电灯 L变暗C电流表示数减小
4、D电流表示数增大解析：选 AC 探测装置从无磁场区进入强磁场区时，电阻变大，则电路的总电阻变大，根据 I 可知总电流变小，所以电流表的示数减小，根据 U E Ir，可知 I减小， U增ER总大，所以灯泡两端的电压增大，所以电灯 L变亮，故 A、C 正确。5. (多选)传感器是一种采集信息的重要器件，如图 3是一种测定压力的电容式传感器，当待测压力 F作用于可动膜片电极上时，可使膜片产生形变，引起电容的变化，将电容器、灵敏电流计和电源串联接成闭合电路，那么( )图 3A当 F向上压膜片电极时，电容将减小B当 F向上压膜片电极时，电容将增大C若电流计有示数，则压力 F发生变化D若电流计有示数，则压
5、力 F不发生变化解析：选 BC 当 F向上压膜片电极时，板间距离减小，由电容的决定式 C 得到， S4 kd电容器的电容将增大，故 A错误，B 正确。当 F变化时，电容变化，而板间电压不变，由Q CU，故带电荷量 Q发生变化，电容器将发生充、放电现象， 回路中有电流，电流计有示数。反之，电流计有示数时，压力 F必发生变化。故 C正确，D 错误。6温度传感器广泛应用于室内空调、电冰箱和微波炉等家用电器中，它是利用热敏电阻的阻值随温度变化而变化的特性工作的。在图 4甲中，电源的电动势 E9.0 V，内电阻可忽略不计；G 为灵敏电流表，内阻 Rg保持不变； R为热敏电阻，其电阻值 R随温度 t的变化
6、关系如图乙的 Rt图线所示。闭合开关 S，当 R的温度等于 20 时，电流表的示数3I12 mA，当电流表的示数 I23.6 mA 时，热敏电阻 R的温度是( )图 4A60 B120 C100 D240 解析：选 B 由图乙查得，当温度等于 20 时， R的阻值为 R14 k。当电流表示数为 I12 mA 时， E I1(Rg R1)，当电流表示数为 I23.6 mA 时，设热敏电阻 R的阻值为 R2，则 E I2(Rg R2)，解得 Rg0.5 k， R22 k。由图乙查得，当 R的阻值为 R22 k 时，温度等于 120 。故 B对。7.如图 5所示的电路可将声音信号转化为电信号，该电路
7、中右侧固定不动的金属板 b与能在声波驱动下沿水平方向振动的镀有金属层的振动膜 a构成一个电容器， a、 b通过导线与恒定电源两极相接。若声源 S做简谐运动，则( )图 5A a振动过程中， a、 b板间的电场强度不变B a振动过程中， a、 b板间所带电荷量不变C a振动过程中，灵敏电流表中始终有方向不变的电流D a向右的位移最大时， a、 b板所构成的电容器的电容最大解析：选 D 由于平行板电容器两极板与电池两极相连接，因此两极板间的电压 U保持不变，根据场强 E ， C 可判断 A错、D 对。再由 Q CU可知，B 错。由于 Q变Ud S4 kd化，电容器出现充电、放电现象，显然电流表中电
8、流方向不断变化，C 错。8. (多选)如图 6所示， Rt为热敏电阻， R1为光敏电阻， R2和 R3均为定值电阻，电源电动势为 E，内阻为 r，V 为理想电压表，现发现电压表示数增大，可能的原因是( )4图 6A热敏电阻温度升高，其他条件不变B热敏电阻温度降低，其他条件不变C光照减弱，其他条件不变D光照增强，其他条件不变解析：选 AC 热敏电阻温度升高，其阻值减小，外电路的总电阻减小，总电流增大，路端电压减小，则通过光敏电阻的电流减小，则通过 R3的电流增大，电压表的示数增大，A正确；热敏电阻温度降低时，其阻值增大，外电路总电阻增大，总电流减小，路端电压随之增大，通过光敏电阻的电流增大，所以
9、通过热敏电阻的电流减小，电压表的示数减小，B错误；光照减弱，光敏电阻的阻值增大，外电路总电阻增大，路端电压增大，则电压表的示数增大，C 正确；光照增强，光敏电阻的阻值减小，外电路总电阻减小，路端电压减小，则电压表的示数减小，D 错误。9. (多选)霍尔式位移传感器的测量原理如图 7所示，有一个沿 z轴方向均匀变化的匀强磁场，磁感应强度 B B0 kz(B0、 k均为常数)。将霍尔元件固定在物体上，保持通过霍尔元件的电流 I不变(方向如图)，当物体沿 z轴正方向平移时，由于位置不同，霍尔元件在 y轴方向的上、下表面的电势差 U也不同。则( )图 7A B越大，上、下表面的电势差 U越大B k越大
10、，传感器灵敏度 越高 U zC图中霍尔元件的上板电势可能比下板电势高D电流越大，上、下表面的电势差 U越小解析：选 ABC 电流强度不变就是电荷定向运动的速度 v保持不变，最后导体内部的带电粒子受到的电场力与洛伦兹力相等，即 Bqv Eq，最终上下两板间的电势差U Ed Bdv，因此 B越大，上、下表面的电势差 U越大，A 正确；电流大，表示电荷运动的速度越大， U也越大，D 错误；而传感器灵敏度 kdv，因此 k越大，传感器灵敏度越 U z5高，B 正确；当导电的电荷为正电荷时，根据左手定则，可知下极板电势高，当导电的电荷为负电荷时，可知下极板电势低，C 正确。10(多选)有一种测量人体重的
11、电子秤，其原理如图 8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 3 A，电源电动势为 12 V，内阻为 2 ，电阻 R随压力变化的函数式为 R300.02 F(F和 R的单位分别是 N和 )。下列说法正确的是( )图 8A该秤能测量的最大体重是 1 400 NB该秤能测量的最大体重是 1 300 NC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 0.375 A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 0.400 A处解析：
12、选 AC 因为理想电流表的量程为 3 A，所以电路中允许的最大电流为 3 A，因此根据闭合电路欧姆定律，压力传感器的最小电阻应满足 R2 ， R最小为 2 ，代入123R300.02 F，求出最大 F1 400 N，A 正确，B 错误；当 F0 时， R30 ，这时电路中的电流 I A0.375 A，C 正确，D 错误。1230 211某实验小组探究一种热敏电阻的温度特性。现用直流恒流电源(在正常工作状态下输出的电流恒定)、电压表、待测热敏电阻、保温容器、温度计、开关和导线连成如图 9所示的实物图。图 9(1)实验的主要步骤：正确连接电路，在保温容器中注入适量冷水，接通电源，调节并记录电源输出
13、的电流值；在保温容器中添加少量热水，待温度稳定后，闭合开关，_，_，断6开开关。重复第步操作若干次，测得多组数据。(2)实验小组算得该热敏电阻在不同温度下的阻值，并据此绘得图 10所示的 Rt关系图线，请根据图线写出该热敏电阻的 Rt关系式： R_ t()(保留 3位有效数字)。图 10解析：(1)因本实验是探究热敏电阻的阻值随温度变化的特性，所以实验需要测出热敏电阻的阻值及相应的温度，热敏电阻的阻值用 R 间接测量，故需要记录的数据是温度计UI的示数和电压表的示数。(2)设热敏电阻 R R0 kt， k 0.400。由图乙知，温度为 10 时，热敏108 10420 10电阻 R104 ，则
14、 R0 R kt(1040.40010)100 ，所以 R1000.400 t()。答案：(1)记录温度计的示数 记录电压表的示数(2)100 0.40012在开展研究性学习的过程中，某同学设计了一个利用线圈测量转轮转速的装置，如图 11所示，在轮子的边缘贴上一个小磁体，将小线圈靠近轮边放置，接上数据采集器和电脑(即 DIS实验器材)。如果小线圈的面积为 S，匝数为 N，小磁体附近的磁感应强度的最大值为 B，小线圈所在回路的总电阻为 R，实验发现，轮子转过 角，小线圈的磁通量由最大值变为零。因此，他认为只要测得此过程感应电流的平均值 I，就可以测出转轮转速的大小。请你运用所学的知识，通过计算对该同学的结论进行评价。图 11解析：该同学的结论正确。设转轮的角速度和转速分别为 、 n，轮子转过 角所需时间为 t，通过线圈的磁7通量的变化量为 ，线圈中产生的感应电动势的平均值为 E。根据法拉第电磁感应定律有 E N N ，由闭合电路欧姆定律得感应电流的平均值 I t BS t ER又 t ， n 2联立以上各式可得 n ，由此可见，该同学的结论是正确的。IR2 NBS答案：见解析
