6.1 傳感器及其工作原理 每課一練（人教版選修3-2）
1．關(guān)于傳感器，下列說(shuō)法正 確的是(　　)
A．光敏電阻和熱敏電阻都是由半導(dǎo)體材料制成的
B．金屬材料也可以制成傳感器
C．傳感器主要是通過(guò)感知電阻的變化來(lái)傳遞信號(hào)的
D．以上說(shuō)法都不正確
2．光敏電阻能將光信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)是因?yàn)?　　)
A．光照強(qiáng)度發(fā)生變化時(shí)，光敏電阻的阻值也發(fā)生變化
B．光照強(qiáng)度發(fā)生變化時(shí)，光敏電阻的體積也發(fā)生變化
C．光照強(qiáng)度發(fā)生變 化時(shí)，光敏電阻的長(zhǎng)度也發(fā)生變化
D．光照照度發(fā)生變化時(shí)，光敏電阻的橫截面積也發(fā)生變化
3．如圖10所示是觀察電阻值隨溫度變化 情況的示意圖，現(xiàn)在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10
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
4．如圖11所示，R3是光敏電阻，當(dāng)開(kāi)關(guān)S閉合后，在沒(méi)有光照射時(shí)，a、b兩點(diǎn)等電勢(shì)．當(dāng)用光照射電阻R3時(shí)，則(　　)
[
圖11
A．R3的電阻變小，a點(diǎn)電勢(shì)高于b點(diǎn)電勢(shì)
B．R3的電阻變小，a點(diǎn)電勢(shì)低于b點(diǎn)電勢(shì)
C．R3的電阻變大，a點(diǎn)電勢(shì)高于b點(diǎn)電勢(shì)
D．R3的電阻變大，a點(diǎn)電勢(shì)低于b點(diǎn)電勢(shì)
5．在溫控電路中，通過(guò)熱敏電阻阻值隨溫度的變化可實(shí)現(xiàn)對(duì)電 路相關(guān)物理量的控制．如圖12所示電路，R1為定值電阻，R 2為半導(dǎo)體熱敏電阻(溫度越高電阻越小)，C為電容器．當(dāng)環(huán)境溫度降低時(shí)(　　)
圖12[
A．電容器C的帶電荷量增大
B．電壓表的讀數(shù)增大
C．電容器C兩板間的電場(chǎng)強(qiáng)度減小
D．R1消耗的功率增大
6．如圖13所示電路中，電源電動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)阻為r，RT為負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻，RG為光敏電阻，閉合開(kāi)關(guān)后，小燈泡L正常發(fā)光，由于環(huán)境條件改變(光照或溫度)，發(fā)現(xiàn)小燈泡亮度變暗，則引起小燈泡變暗的原因可能是(　　)
圖13
A．溫度不變，光照增強(qiáng) B．溫度升高，光照不變
C．溫度降低，光照增強(qiáng) D．溫度升高，光照減弱
7．某學(xué)習(xí)小組的同學(xué)在用多用電表研究熱敏特性實(shí)驗(yàn)中，安裝好如圖14所示裝置，向杯內(nèi)加入冷水，溫度計(jì)的示數(shù)為20 ℃，多用電表選擇適當(dāng)?shù)谋堵�，讀出熱敏電阻的阻值R1，然后向杯內(nèi)加入熱水，溫度計(jì)的示數(shù)為60 ℃，發(fā)現(xiàn)多用電表的指針偏轉(zhuǎn)角度較大，則下列說(shuō)法正確的是(　　)
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圖1 4
A．應(yīng)選用電流擋，溫度升高換用大量程測(cè)量
B．應(yīng)選用電流擋，溫度升高換用小量程測(cè)量
C．應(yīng)選用歐姆擋，溫度升高時(shí)換用倍率大的擋
D．應(yīng)選用歐姆擋，溫度升高時(shí)換用倍率小的擋
8．傳感器是把非電學(xué)物理量(如位移、速度、壓力、角度等)轉(zhuǎn)換成電學(xué)物理量(如電壓、電流、電荷量等)的一種元件．如圖15所示的甲、乙、丙、丁是四種常見(jiàn)的電容式傳感器，下列說(shuō)法正確的是(　　)
圖15
A．甲圖中兩極板帶電荷量不變，若電壓變小，可判斷出 h變小
B．乙圖中兩極板帶電荷量不變，若電壓變大，可判斷出θ變大
C．丙圖中兩極間的電壓不變，若有電流流向傳感器的負(fù)極，則x變小
D．丁圖中兩極間的電壓不變，若有電流流向傳感器的正極，則F變大
9．如圖16所示為測(cè)定壓力的電容式傳感器，將平行板電容器、靈敏電流表(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)膜片電極上時(shí)，膜片發(fā)生形變，引起電容的變化，導(dǎo)致靈敏電流表指針偏轉(zhuǎn)，在對(duì)膜片開(kāi)始施加壓力使膜片電極從圖中的虛線推到圖中實(shí)線位置并保持固定的過(guò)程中，靈敏電流表指針偏轉(zhuǎn)情況為(電流從電流表正接線柱流入時(shí)指針向右偏)(　　)
圖16
A．向右偏到某一刻度后回到零刻度
B．向左偏到某一刻度后回到零刻度
C．向右偏到某一刻度后不動(dòng)
D．向左偏到某一刻度后不動(dòng)
10．傳感器是把非電學(xué)物理量(如位移、壓力、流量、聲強(qiáng)等)轉(zhuǎn)換成電學(xué)量的一種元件．如圖17所示為一種電容式傳感器，電路可將聲音信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)．電路中a、b構(gòu)成一個(gè)電容器，b是固定不動(dòng)的金 屬板，a是能在聲波驅(qū)動(dòng)下沿水平 方向振動(dòng)的鍍有金屬層的振動(dòng)膜．若聲源S發(fā)出頻率恒定的聲波使a振動(dòng)，則a在振動(dòng)過(guò)程中(　　)
圖17
A．a(chǎn)、b板之間的電場(chǎng)強(qiáng)度不變
B．a(chǎn)、b板所帶的電荷量不變
C．電路中始終有方向不變的電流
D．向右位移最大時(shí)，電容器的電容量最大
11．有一些星級(jí)賓館的洗手間裝有自動(dòng)干手機(jī)，洗手后將濕手靠近，機(jī)內(nèi)的傳感器就開(kāi)通電熱器加熱，有熱空氣從機(jī)內(nèi)噴出，將濕手烘干，手靠近干手機(jī)能使傳 感器工作，是因?yàn)?　　)
A．改變濕度 B．改變溫度
C．改變磁場(chǎng) D．改變電容
題號(hào)1234567891011
答案
12.按圖18所示連接好電路，合上S，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，會(huì)發(fā)現(xiàn)小燈泡________，原因是________________________；把熱敏電阻放入冷水中會(huì)發(fā)現(xiàn)__________．
圖18
參考答案
課后鞏固練
1．AB
2．A　[光敏電阻的特性是光照強(qiáng)度變化時(shí)，電阻率發(fā)生明顯變化，而長(zhǎng)度、體積、橫截面積等基本不變，故光敏電阻阻值大小會(huì)發(fā)生變化，A正確．]
3．C　[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.]
4．A　[R3是光敏電阻，當(dāng)有光照射時(shí)電阻變小，R3兩端電壓降減小，故a點(diǎn)電勢(shì)將升高，因其它阻值不變，所以a點(diǎn)電勢(shì)將高于b點(diǎn)電勢(shì)．][
5．AB　[降溫，則R2↑，I總↓，所以UR2＝E－(r＋R1)I總↑則UC＝UR2↑，Q＝CUC↑，A項(xiàng)正確．I總↓，則U外＝E－I總r↑，○V↑ ，B項(xiàng)正確．I總↓，P1＝I2總R1↓，D項(xiàng)錯(cuò)誤．C板間E＝UCd↑，故C項(xiàng)錯(cuò)誤．]
6．AC　[由題圖可知，當(dāng)光敏電阻阻值減小或熱敏電阻阻值增大時(shí)，小燈泡L都會(huì)變暗，結(jié)合光敏電阻特性可知，A正確，B錯(cuò)誤．若光敏電阻阻值減小的同時(shí)，熱敏電阻的阻值增大，小燈泡L變暗，C正確．若熱敏電阻減小，光敏電阻增大，則小燈泡變亮．D錯(cuò)誤．]
7．D　[多用電表與熱敏電阻構(gòu)成的回路中未接入電源，故不能用電流擋，A、B均錯(cuò)．當(dāng)溫度升高時(shí)多用電表指針偏轉(zhuǎn)角度較大，說(shuō)明熱敏電阻的阻值變小了，應(yīng)該換用倍率小的擋，C錯(cuò)誤，D正確．]
8．BD　[A選項(xiàng)若Q不變，由C＝QU知U變小，C變大，可知h變大，A錯(cuò)．B選項(xiàng)若Q不變，由C＝QU知U變大，C變小，可知θ變大，B對(duì)．C中若U不變，電流流向負(fù)極表示正在放電，Q減小，可知C減小，x變大，C錯(cuò)．D中若U不變，電流流向正極表示在充電，Q增加，可知C增大，d減小，F(xiàn)增大，D對(duì)．]
9．A　[壓力F作用時(shí)，極板間距d變小，由C＝εrS4πkd，電容器電容C變大，又根據(jù)Q＝CU，極板帶電荷量 變大，所以電容器應(yīng)充電，靈敏電流計(jì)中產(chǎn)生由正接線柱流入的電流，所以指針將右偏，極板保持固定后，充電結(jié)束，指針回到零刻度．]
10．D　[a、b始終跟電源相連，電勢(shì)差U不變，由于a、b間距離變化，由E＝Ud知場(chǎng)強(qiáng)變化， A錯(cuò)誤；由C＝εrS4πkd知d變化時(shí)C變化，a向右位移最大時(shí)，電容最大，D正確；由Q＝CU知a、b所帶電荷量變化，電路中電流方向改變，B、C錯(cuò)誤．]
11．D　[根據(jù)自動(dòng)干手機(jī)工作的特征，手靠近干手機(jī)電熱器工作，手撤離后電熱器停止工作，人是一種導(dǎo)體，可以與其他導(dǎo)體構(gòu)成電容器．手靠近時(shí)相當(dāng)于連接一個(gè)電容器，可以確定干手機(jī)內(nèi)設(shè)有電容式傳感器，由于手的靠近改變了電容大小，故D正確；用濕度和溫度來(lái)驅(qū)動(dòng)電熱器工作，理論上可行，但是假如干手機(jī)是由于溫度、濕度的變化工作就成了室內(nèi)烘干機(jī)．
12．溫度低，熱敏電阻阻值大，電磁鐵磁性弱，觸點(diǎn)斷開(kāi)　發(fā)光　溫度升高，熱敏電阻阻值變小，電磁鐵磁性增強(qiáng)，觸點(diǎn)接觸　燈泡熄滅


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