《高中物理 第4章 傳感器與現(xiàn)代社會(huì) 4_1傳感器的原理 4_2探究熱敏電阻的溫度特性曲線學(xué)業(yè)分層測(cè)評(píng) 滬科版選修3-2》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《高中物理 第4章 傳感器與現(xiàn)代社會(huì) 4_1傳感器的原理 4_2探究熱敏電阻的溫度特性曲線學(xué)業(yè)分層測(cè)評(píng) 滬科版選修3-2（6頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

4.1傳感器的原理 4.2探究熱敏電阻的溫度特性曲線 (建議用時(shí)：45分鐘) [學(xué)業(yè)達(dá)標(biāo)] 1.人類發(fā)射的繞地球運(yùn)轉(zhuǎn)的所有航天器，在軌道上工作時(shí)都需要電能，所需要的電能都是由太陽(yáng)能電池把太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能得到的，要求太陽(yáng)能電池板總是對(duì)準(zhǔn)太陽(yáng)，為達(dá)到這一要求應(yīng)利用下列哪種傳感器感知太陽(yáng)方位(　　) A.力傳感器　　 B.光傳感器 C.溫度傳感器 D.生物傳感器 【解析】　太陽(yáng)能電池板的有效采光面積不同，所產(chǎn)生的電流不同，當(dāng)電流最大時(shí)正對(duì)太陽(yáng)，所以應(yīng)用的是光傳感器，B對(duì)，A，C，D錯(cuò). 【答案】　B 2.有一熱敏電阻的電阻值在t1～t4的溫度變化范圍內(nèi)，Rt圖像如圖427所示.現(xiàn)將該熱敏電阻接在歐姆表的兩表筆上，做成一個(gè)電阻溫度計(jì).為了便于讀數(shù)，再把歐姆表上的電阻值轉(zhuǎn)換成溫度值.現(xiàn)在要使該溫度計(jì)對(duì)溫度的變化反應(yīng)較為靈敏，那么該溫度計(jì)測(cè)量哪段范圍內(nèi)的溫度較為適宜(設(shè)在t1～t4溫度范圍內(nèi)，歐姆表的倍率不變)(　　) 圖427 A.t1～t2 B.t2～t3 C.t3～t4 D.都可以 【解析】　由題圖可知熱敏電阻值隨溫度的升高而增大，在t2～t3溫度范圍內(nèi)的電阻值隨溫度的變化較大，即電阻值隨溫度的變化較為靈敏，故選B. 【答案】　B 3.(多選)如圖428所示，用光敏電阻LDR和燈泡制成的一種簡(jiǎn)易水污染指示器，下列說(shuō)法中正確的是(　　) 圖428 A.嚴(yán)重污染時(shí)，LDR是高電阻 B.輕度污染時(shí)，LDR是高電阻 C.無(wú)論污染程度如何，LDR的電阻不變，阻值大小由材料本身因素決定 D.該儀器的使用會(huì)因?yàn)榘滋旌屯砩鲜艿接绊? 【解析】　嚴(yán)重污染時(shí)，透過(guò)污水照到LDR上的光線較少，LDR電阻較大，A對(duì)，B錯(cuò)；LDR由半導(dǎo)體材料制成，受光照影響電阻會(huì)發(fā)生變化，C錯(cuò)；白天和晚上自然光強(qiáng)弱不同，或多或少會(huì)影響LDR的電阻，D對(duì). 【答案】　AD 4.如圖所示，某半導(dǎo)體熱敏電阻的IU圖線可能是(　　) 【解析】　半導(dǎo)體熱敏電阻隨溫度的升高電阻減小，在IU圖線中，斜率越大，電阻越小，故B選項(xiàng)正確. 【答案】　B 5.(2016武漢檢測(cè))如圖429所示是一個(gè)測(cè)定液面高度的傳感器，在導(dǎo)線芯的外面涂上一層絕緣物質(zhì)，放在導(dǎo)電液體中，導(dǎo)線芯和導(dǎo)電液體構(gòu)成電容器的兩極，把這兩極接入外電路，當(dāng)外電路中的電流變化說(shuō)明電容值增大時(shí)，則導(dǎo)電液體的深度h的變化為(　　) 【導(dǎo)學(xué)號(hào)：72000088】 圖429 A.h增大　　　　 B.h減小 C.h不變 D.無(wú)法確定 【解析】　由題意知，導(dǎo)線芯和導(dǎo)電液體構(gòu)成電容器的兩極，類似于平行板電容器的兩極，當(dāng)液面高度發(fā)生變化時(shí)相當(dāng)于兩極正對(duì)面積發(fā)生變化，會(huì)引起電容的變化.與平行板電容器類比可得，導(dǎo)電液體的深度h增大時(shí)，導(dǎo)線芯和導(dǎo)電液體正對(duì)面積增大，電容器的電容值變大.故A正確. 【答案】　A 6.如圖4210所示是觀察電阻值隨溫度變化情況的示意圖.現(xiàn)把杯中的水由冷水變?yōu)闊崴?，關(guān)于歐姆表的讀數(shù)變化情況正確的是(設(shè)水對(duì)電阻阻值的影響不計(jì))(　　) 圖4210 A.如果R為金屬熱電阻，讀數(shù)變大，且變化非常明顯 B.如果R為金屬熱電阻，讀數(shù)變小，且變化不明顯 C.如果R為熱敏電阻(用半導(dǎo)體材料制成)，讀數(shù)變化非常明顯 D.如果R為熱敏電阻(用半導(dǎo)體材料制成)，讀數(shù)變化不明顯 【解析】　金屬熱電阻的阻值隨溫度的升高而增大，但靈敏度較差.而熱敏電阻(用半導(dǎo)體材料制成)靈敏度高，所以選C. 【答案】　C 7.傳感器是一種采集信息的重要器件，如圖4211所示為測(cè)定壓力的電容式傳感器，將電容器、靈敏電流計(jì)(零刻度在中間)和電源串聯(lián)成閉合回路.當(dāng)壓力F作用于可動(dòng)電極的膜片上時(shí)，膜片產(chǎn)生形變，引起電容的變化，導(dǎo)致靈敏電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn).在對(duì)膜片開(kāi)始施加恒定的壓力至膜片穩(wěn)定的這段時(shí)間，靈敏電流計(jì)指針的偏轉(zhuǎn)情況為(電流從靈敏電流計(jì)正接線柱流入時(shí)指針向右偏)(　　) 圖4211 A.靈敏電流計(jì)指針向右偏 B.靈敏電流計(jì)指針向左偏 C.靈敏電流計(jì)指針不動(dòng) D.不能判斷靈敏電流計(jì)指針向哪邊偏 【解析】　壓力F作用時(shí)，極板間距離d變小，由C＝，電容器電容C變大，又根據(jù)Q＝CU，極板帶電量變大，所以電容器應(yīng)充電，又由于上極板帶正電，靈敏電流計(jì)中產(chǎn)生由負(fù)接線柱流入的電流，所以指針向左偏. 【答案】　B 8.(多選)如圖4212所示為光敏電阻自動(dòng)計(jì)數(shù)器的示意圖，其中R1為光敏電阻，R2為定值電阻.此光電計(jì)數(shù)器的基本工作原理是(　　) 圖4212 A.當(dāng)有光照射R1時(shí)，信號(hào)處理系統(tǒng)獲得高電壓 B.當(dāng)有光照射R1時(shí)，信號(hào)處理系統(tǒng)獲得低電壓 C.信號(hào)處理系統(tǒng)每獲得一次低電壓就計(jì)數(shù)一次 D.信號(hào)處理系統(tǒng)每獲得一次高電壓就計(jì)數(shù)一次 【解析】　此題考查了光電計(jì)數(shù)器的工作原理，當(dāng)光照射到光敏電阻R1上時(shí)，R1電阻減小，電路中電流增大，R2兩端電壓升高，信號(hào)處理系統(tǒng)得到高電壓，計(jì)數(shù)器每當(dāng)?shù)碗妷恨D(zhuǎn)為高電壓，就計(jì)一個(gè)數(shù)，從而達(dá)到自動(dòng)計(jì)數(shù)的目的. 【答案】　AD [能力提升] 9.如圖4213所示是一火警報(bào)警器的部分電路示意圖.其中R3為用半導(dǎo)體熱敏材料制成的傳感器.值班室的顯示器為電路中的電流表，a、b之間接報(bào)警器.當(dāng)傳感器R3所在處出現(xiàn)火情時(shí)，顯示器的電流I、報(bào)警器兩端的電壓U的變化情況是(　　) 圖4213 A.I變大，U變大 B.I變大，U變小 C.I變小，U變小 D.I變小，U變大 【解析】　半導(dǎo)體熱敏電阻，溫度越高，電阻越小，干路電流就越大，由U＝E－I總r知U將減??；由U1＝I總R1知R1兩端電壓將增大，由U并＝U－U1知U并減小，由I＝知I將減小，故C選項(xiàng)正確. 【答案】　C 10.用圖4214甲所示電路測(cè)量電流表 的內(nèi)阻.閉合開(kāi)關(guān)S，當(dāng)變阻器的滑片滑至c處時(shí)，電流表和電壓表的讀數(shù)分別為40 mA、9 V，已知圖甲中熱敏電阻的IU關(guān)系圖線如圖乙所示，則電流表的內(nèi)阻為(　　) 【導(dǎo)學(xué)號(hào)：72000089】 甲　乙 圖4214 A.0.14 Ω　　B.85 Ω C.140 Ω　　D.225 Ω 【解析】　當(dāng)電流表讀數(shù)為40 mA時(shí)，說(shuō)明熱敏電阻的電流為40 mA，由題圖知熱敏電阻兩端電壓UR＝5.6 V，則電流表兩端電壓U＝9 V－5.6 V＝3.4 V，由歐姆定律得RmA＝＝ Ω＝85 Ω，B正確. 【答案】　B 11.按圖4215所示接好電路，合上S1、S2，發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮，原因是______________；用電吹風(fēng)對(duì)熱敏電阻吹一會(huì)兒熱風(fēng)，會(huì)發(fā)現(xiàn)小燈泡__________，原因是________；停止吹風(fēng)，會(huì)發(fā)現(xiàn)________；把熱敏電阻放入冷水中會(huì)發(fā)現(xiàn)__________. 圖4215 【解析】　根據(jù)熱敏電阻的性質(zhì)進(jìn)行分析，由于熱敏電阻在常溫時(shí)阻值較大，左側(cè)電路電流較小，電磁鐵磁性較弱吸不住銜鐵；當(dāng)用電吹風(fēng)對(duì)熱敏電阻加熱使其阻值變小，電路中電流增大，電磁鐵吸住銜鐵，使右側(cè)電路接通，小燈泡亮了，停止吹風(fēng)后，小燈泡不會(huì)立即熄滅，因?yàn)闊崦綦娮铚囟热匀惠^高，當(dāng)把熱敏電阻放入冷水中后，熱敏電阻溫度降低很快，阻值變大，故小燈泡熄滅. 【答案】　見(jiàn)解析 12.如圖4216(甲)為半導(dǎo)體材料做成的熱敏電阻的阻值隨溫度變化的曲線，圖4216(乙)為用此熱敏電阻R和繼電器做成的溫控電路，設(shè)繼電器的線圈電阻為Rx＝50 Ω，當(dāng)繼電器線圈中的電流大于或等于Ic(Ic＝20 mA)時(shí)，繼電器的銜鐵被吸合.左側(cè)電源電動(dòng)勢(shì)為6 V，內(nèi)阻可不計(jì)，試問(wèn)溫度滿足什么條件時(shí)，電路右側(cè)的小燈泡會(huì)發(fā)光？ 【導(dǎo)學(xué)號(hào)：72000090】 甲　　　　　　　　　　乙 圖4216 【解析】　由題意可知，小燈泡發(fā)光，需銜鐵被吸合，即繼電器線圈中的電流大于或等于Ic，而左側(cè)的溫控電路，通過(guò)繼電器線圈的電流等于通過(guò)熱敏電阻的電流，即It＝20 mA.根據(jù)歐姆定律I＝可得R＝250 Ω，由甲圖可知，此時(shí)對(duì)應(yīng)的溫度為50 ℃，即當(dāng)溫度大于或等于50 ℃時(shí)，小燈泡會(huì)發(fā)光. 【答案】　大于或等于50 ℃