魯科版選修32 常見傳感器的工作原理　大顯身手的傳感器 作業(yè).doc

課時(shí)分層作業(yè)(十四)常見傳感器的工作原理大顯身手的傳感器基礎(chǔ)達(dá)標(biāo)練(15分鐘50分)一、選擇題(6636分)1在發(fā)生地震及泥石流災(zāi)害時(shí)，救援隊(duì)借助“生命探測儀”可以發(fā)現(xiàn)深埋在廢墟中的傷員，根據(jù)所學(xué)知識(shí)，你認(rèn)為“生命探測儀”可能用到了()a紅外線傳感器b壓力傳感器c振動(dòng)傳感器 d電容傳感器a傷員被深埋在廢墟中，借助紅外線傳感器，可以感知人與周圍環(huán)境的差別，因傷員與尸體的溫度不同，借助探測儀可以探測到活著的被困人員，a正確2關(guān)于干簧管，下列說法正確的是()a干簧管接入電路中相當(dāng)于電阻的作用b干簧管是根據(jù)熱脹冷縮的原理制成的c干簧管接入電路中相當(dāng)于開關(guān)的作用d干簧管是作為電控元件以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制的c干簧管的簧片在磁力的作用下閉合或斷開，從而在接入電路中相當(dāng)于開關(guān)的作用3下列情況不可能是由于水位控制裝置損壞引起的是()【導(dǎo)學(xué)號(hào)：11452116】a洗衣機(jī)不加水b洗衣機(jī)加水不能自動(dòng)停止c洗衣機(jī)不排水d洗衣機(jī)不洗衣c洗衣機(jī)水位控制裝置正常，才能正常加水，且加到合適的水位，若損壞可能導(dǎo)致一直不加水或一直不停地加水，所以a、b可能，而這兩種情況都會(huì)導(dǎo)致洗衣機(jī)洗衣程序不工作，所以d可能，故選c.4.(多選)電容式話筒的保真度比動(dòng)圈式話筒好，其工作原理如圖5214所示q是絕緣支架，薄金屬膜片m和固定電極n形成一個(gè)電容器，被直流電源充電，當(dāng)聲波使膜片m振動(dòng)時(shí)，電容發(fā)生變化，電路中形成變化的電流當(dāng)膜片m向右運(yùn)動(dòng)的過程中有()圖5214a電容變大b電容變小c導(dǎo)線ab中有向左的電流d導(dǎo)線ab中有向右的電流ac當(dāng)聲波使膜片m向右運(yùn)動(dòng)時(shí)，電容器極板間距減小，電容變大，電荷量quc變大，電源要繼續(xù)給電容器充電，所以導(dǎo)線ab中有向左的電流，故選項(xiàng)a、c正確5有一熱敏電阻的電阻值隨溫度變化的rt圖象如圖5215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)電子溫度計(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)想使該溫度計(jì)對溫度的變化反應(yīng)較為靈敏，那么該溫度計(jì)測量哪段范圍內(nèi)的溫度較為適宜(設(shè)在溫度范圍內(nèi)，歐姆表的倍率不變)()【導(dǎo)學(xué)號(hào)：11452117】圖5215at1t2段 bt2t3段ct3t4段 dt1t4段b熱敏電阻的阻值隨溫度變化得越快，其所制成的溫度計(jì)對溫度的變化越敏感相比之下，t2t3時(shí)間段中熱敏電阻的阻值隨溫度變化得最快所以選項(xiàng)b正確6.如圖5216所示是某居住小區(qū)門口利用光敏電阻設(shè)計(jì)的行人監(jiān)控裝置，r1為光敏電阻、r2為定值電阻，a、b接監(jiān)控裝置則()圖5216a當(dāng)有人通過而遮蔽光線時(shí)，a、b之間電壓升高b當(dāng)有人通過而遮蔽光線時(shí)，a、b之間電壓降低c當(dāng)僅增大r2的阻值時(shí)，可減小a、b之間的電壓d當(dāng)僅減小r2的阻值時(shí)，可增大a、b之間的電壓br1是光敏電阻，有光照射時(shí)，電阻變小，當(dāng)有人通過而遮蔽光線時(shí)，r1的阻值變大，回路中的電流i減小，a、b間的電壓uir2減小，故a項(xiàng)錯(cuò)誤，b項(xiàng)正確；由閉合電路歐姆定律得：uei(r1r)，當(dāng)僅增大r2的阻值時(shí)，電路中的電流減小，a、b間的電壓u增大，故c項(xiàng)錯(cuò)誤；當(dāng)減小r2的阻值時(shí)，電路中的電流增大，a、b間的電壓u減小，故d項(xiàng)錯(cuò)誤二、非選擇題(14分)7.一般的電熨斗用合金絲作發(fā)熱元件，合金絲電阻隨溫度t變化的關(guān)系如圖5217中實(shí)線所示，由于環(huán)境溫度以及熨燙的衣服厚度、干濕等情況不同，熨斗的散熱功率不同，因而熨斗的溫度可能會(huì)在較大范圍內(nèi)波動(dòng)，易損壞衣物有一種用主要成分為batio3，被稱為“ptc”的特殊材料作發(fā)熱元件的電熨斗，具有升溫快、能自動(dòng)控制溫度的特點(diǎn)，ptc材料的電阻隨溫度變化的關(guān)系如圖中實(shí)線所示，根據(jù)圖線分析：圖5217(1)為什么處于冷態(tài)的“ptc”熨斗剛通電時(shí)比普通電熨斗升溫快？(2)通電一段時(shí)間后電熨斗溫度t自動(dòng)穩(wěn)定在 范圍之內(nèi)【解析】(1)由于冷態(tài)時(shí)ptc材料電阻較小，故由p知，其發(fā)熱功率較大，所以升溫快(2)從圖上看出，溫度較低時(shí)，電阻較小，熱功率較大，所以生熱快于散熱；溫度升高，電阻值迅速增大，相應(yīng)的生熱功率減小當(dāng)生熱功率小于散熱功率時(shí)，電阻溫度降低，電阻值減小，生熱功率會(huì)相應(yīng)增大，故當(dāng)生熱功率等于散熱功率時(shí)，溫度會(huì)穩(wěn)定在圖中t6t7之間【答案】(1)見解析(2)t6tt7能力提升練(25分鐘50分)一、選擇題(4624分)1.傳感器廣泛應(yīng)用在我們的生產(chǎn)生活中，常用的計(jì)算機(jī)鍵盤就是一種傳感器如圖5218所示，鍵盤上每一個(gè)鍵的下面都連一小金屬片，與該金屬片隔有一定空氣間隙的是另一小的固定金屬片，這兩金屬片組成一個(gè)小電容器當(dāng)鍵被按下時(shí)，此小電容器的電容發(fā)生變化，與之相連的電子線路就能夠檢測出哪個(gè)鍵被按下，從而給出相應(yīng)的信號(hào)這種計(jì)算機(jī)鍵盤使用的是()【導(dǎo)學(xué)號(hào)：11452118】圖5218a溫度傳感器b壓力傳感器c磁傳感器 d光傳感器b小金屬片被按下時(shí)，對該鍵有一個(gè)壓力，小金屬片向下移動(dòng)，兩個(gè)極板之間的距離改變，電容改變，將壓力這個(gè)力學(xué)量轉(zhuǎn)化為電容這個(gè)電學(xué)量，所以計(jì)算機(jī)鍵盤使用的是壓力傳感器，b正確，a、c、d錯(cuò)誤2如圖5219所示是一個(gè)測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明電容值增大時(shí)，則導(dǎo)電液體的深度h的變化情況為()圖5219ah增大 bh減小ch不變 d無法確定a由題圖知，導(dǎo)線芯和導(dǎo)電液體構(gòu)成電容器的兩極，導(dǎo)電液體深度的變化引起兩極正對面積s的改變，電容的計(jì)算公式為c，電容增大，說明正對面積增大，故導(dǎo)電液體深度h增大3(多選)利用光敏電阻制作的光傳感器，記錄了傳送帶上工件的輸送情況如圖5220甲所示為某工廠成品包裝車間的光傳感記錄器，光傳感器b能接收到發(fā)光元件a發(fā)出的光，每當(dāng)工件擋住a發(fā)出的光時(shí)，光傳感器輸出一個(gè)電信號(hào)，并在屏幕上顯示出電信號(hào)與時(shí)間的關(guān)系，如圖5220乙所示若傳送帶始終勻速運(yùn)動(dòng)，每兩個(gè)工件間的距離均為0.2 m，則下列說法中正確的是()圖5220a傳送帶運(yùn)動(dòng)的速度是0.1 m/sb傳送帶運(yùn)動(dòng)的速度是0.2 m/sc該傳送帶每小時(shí)輸送3 600個(gè)工件d該傳送帶每小時(shí)輸送7 200個(gè)工件bc在該計(jì)數(shù)裝置中，a是發(fā)光的光源，b是光傳感器，b中的主要元件是光敏電阻當(dāng)沒有光照射b時(shí)，傳感器計(jì)數(shù)一次，由圖可看出，1 s計(jì)數(shù)1次，兩工件間距離為0.2 m，所以傳送帶運(yùn)動(dòng)速度是0.2 m/s，每小時(shí)輸送3 600個(gè)工件故正確答案為b、c.4.如圖5221所示為一種常見的身高體重測量儀測量儀頂部向下發(fā)射波速為v的超聲波，超聲波經(jīng)反射后返回，被測量儀接收，測量儀記錄發(fā)射和接收的時(shí)間間隔質(zhì)量為m0的測重臺(tái)置于壓力傳感器上，傳感器輸出電壓與作用在其上的壓力成正比，當(dāng)測重臺(tái)沒有站人時(shí)，測量儀記錄的時(shí)間間隔為t0，輸出電壓為u0，某同學(xué)站上測重臺(tái)，測量儀記錄的時(shí)間間隔為t，輸出電壓為u，則該同學(xué)身高和質(zhì)量分別為()【導(dǎo)學(xué)號(hào)：11452119】圖5221av(t0t)，u b.v(t0t)，ucv(t0t)，(uu0) d.v(t0t)，(uu0)d設(shè)測量儀高度和人的身高分別為h和h，根據(jù)題意，沒有站人時(shí)有hv，站人時(shí)有hhv，得hv；又由傳感器輸出的電壓與作用在其上的壓力成正比，則沒有站人時(shí)u0km0g，站人時(shí)uk(m0m)g，得m(uu0)，故d項(xiàng)正確二、非選擇題(26分)5(12分)如圖5222所示，將多用電表的選擇開關(guān)置于歐姆擋，再將電表的兩支表筆與負(fù)溫度系數(shù)的熱敏電阻rt的兩端相連，這時(shí)歐姆表指針恰好指在刻度盤的正中央若往rt上擦一些酒精，歐姆表指針將向 (填“左”或“右”)偏轉(zhuǎn)；若用吹風(fēng)機(jī)將熱風(fēng)吹向熱敏電阻，歐姆表指針將向 (填“左”或“右”)偏轉(zhuǎn)圖5222【解析】若往rt上擦一些酒精，由于酒精蒸發(fā)吸熱，熱敏電阻rt溫度降低，電阻值增大，指針應(yīng)該向左偏；用吹風(fēng)機(jī)將熱風(fēng)吹向熱敏電阻，熱敏電阻rt溫度升高，電阻值減小，指針應(yīng)該向右偏【答案】左右6(14分)加速度計(jì)是測量物體加速度的儀器，它已成為導(dǎo)彈、飛機(jī)、潛艇和宇宙飛船制導(dǎo)系統(tǒng)的信息源如圖5223所示，當(dāng)系統(tǒng)加速時(shí)，加速度計(jì)中的敏感元件也處于加速狀態(tài)，敏感元件由彈簧連接并架在光滑支架上，支架與待測系統(tǒng)固定在一起，敏感元件下端的滑臂可在滑動(dòng)變阻器r上自由滑動(dòng)，當(dāng)系統(tǒng)加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，敏感元件發(fā)生位移，并轉(zhuǎn)換為電信號(hào)輸出圖5223已知敏感元件的質(zhì)量為m，兩彈簧的勁度系數(shù)均為k，電源電動(dòng)勢為e，內(nèi)阻不計(jì)，滑動(dòng)變阻器的總電阻為r，