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1、课时训练传感器及其工作原理1.下列说法正确的是()A.凡将非电学量转化为电学量的传感器都是物理传感器B.湿敏传感器只能是物理传感器C.物理传感器只能将采集到的信息转化为电压输出D.物理传感器利用的是物质的物理性质和物理效应2.唱卡拉OK用的话筒,内有传感器。其中有一种是动圈式的,它的工作原理是在弹性膜片后面粘接一个轻小的金属线圈,线圈处于永磁体的磁场中,当声波使膜片前后振动时,就将声音信号转变为电信号。下列说法正确的是()A.该传感器是根据电流的磁效应工作的B.该传感器是根据电磁感应原理工作的C.膜片振动时,穿过金属线圈的磁通量不变D.膜片振动时,金属线圈中不会产生感应电动势3.下列仪器或装置
2、不是利用传感器的是()A.汽车防盗报警器B.宾馆房间内的火灾报警器C.工兵用的地雷探测仪D.用钥匙打开房门4.在温控电路中,通过热敏电阻阻值随温度的变化可实现对电路相关物理量的控制。如图所示电路,R1为定值电阻,R2为半导体热敏电阻(温度越高电阻越小),C为电容器。当环境温度降低时()A.电容器C的带电荷量增大B.电压表的读数增大C.电容器C两板间的电场强度减小D.R1消耗的功率增大5.如图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()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
3、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6.如图是霍尔元件的工作原理示意图,如果用d表示薄片的厚度,k为霍尔系数,对于一个霍尔元件d、k为定值。如果保持I恒定,则可以验证UH随B的变化情况,以下说法中正确的是()A.将永磁体的一个磁极逐渐靠近霍尔元件的工作面,UH将变大B.在测定地球两极的磁场强弱时,霍尔元件的工作面应保持水平C.在测定地球赤道上的磁场强弱时,霍尔元件的工作面应保持水平D.改变磁感线与霍尔元件工作面的夹角,UH将发生变化1.“嫦娥一号”卫星上装有8种24件探测仪器,其中可能有()A.味觉传感器B.气体传感器C.听觉传感器D.视觉传感器2.传感器在日常
4、生活中的应用越来越广泛,温度传感器(实质是自动开关)是其中的一种。某一食品消毒柜就是利用温度传感器来自动控制电路的。常温下,该温度传感器是闭合的;当温度达到某一设定值时,传感器自动断开,从而切断整个电路。下列关于该消毒柜的几种电路图中(图中S为电源开关),连接正确的是()3.用遥控器调换电视机频道的过程,实际上就是传感器把光信号转换成电信号的过程。下列属于这类传感器的是()A.红外报警装置B.走廊照明灯的声控开关C.自动洗衣机中的压力传感装置D.电饭煲中控制加热和保温的温控器4.电容式话筒的保真度比动圈式话筒好,其工作原理如图所示,Q是绝缘支架,薄金属膜片M和固定电极N形成一个电容器,被直流电
5、源充电,当声波使膜片M振动时,电容发生变化,电路中形成变化的电流。当膜片M向右运动的过程中有()A.电容变大B.电容变小C.导线AB中有向左的电流D.导线AB中有向右的电流5.如图所示,M是一小型理想变压器,接线柱a、b接在电压u=311sin 314t(V)的正弦交流电源上,变压器右侧部分为一火警报警系统,其中R2是用半导体热敏材料(电阻随温度升高而降低)制成的传感器,电流表A2是值班室的显示器,显示通过R1的电流,电压表V2显示加在报警器上的电压(报警器未画出),R3是一定值电阻。当传感器R2所在处出现火情时,下列说法正确的是()A.A1的示数不变,A2的示数增大B.A1的示数增大,A2的
6、示数增大C.V1的示数增大,V2的示数增大D.V1的示数不变,V2的示数减小6.压敏电阻的阻值随所受压力的增大而减小,有位同学利用压敏电阻设计了判断小车运动状态的装置,其工作原理如图甲所示,将压敏电阻和一块挡板固定在绝缘小车上,中间放置一个绝缘重球。小车向右做直线运动过程中,电流表示数如图乙所示,下列判断正确的是()A.从t1到t2时间内,小车做匀速直线运动B.从t1到t2时间内,小车做匀加速直线运动C.从t2到t3时间内,小车做匀速直线运动D.从t2到t3时间内,小车做匀加速直线运动7.如图所示,图甲为热敏电阻的Rt图象,图乙为用此热敏电阻R和继电器组成的一个简单恒温箱温控电路,继电器的电阻
7、为100 。当线圈的电流大于或等于20 mA时,继电器的衔铁被吸合。为继电器线圈供电的电池的电动势E=9.0 V,内阻可以不计。图中的“电源”是恒温箱加热器的电源。则(1)应该把恒温箱内的加热器接在(填“A、B端”或“C、D端”)。(2)如果要使恒温箱内的温度保持50 ,可变电阻R的阻值应调节为。8.某学生为测量一个物体的质量,找到一个力电转换器,该转换器的输出电压正比于受压面的压力(比例系数为k),如图所示,测量时先调节输出端的电压,使转换器空载时的输出电压为0;而后在其受压面上放一物体,即可测得与物体的质量成正比的输出电压U。现有下列器材:力电转换器、质量为m0的砝码、电压表、滑动变阻器、
8、干电池各一个,开关及导线若干,待测物体(可置于力电转换器的受压面上)。请完成对该物体质量的测量:(1)设计一个电路,要求力电转换器的输入电压可调。并且使调节范围尽可能大,画出这一完整的电路(包括力电转换器在内)。(2)简要说明测量步骤,求出比例系数k,并测出待测物体的质量m。(3)设想实验可能会出现的问题。(2)测量步骤与结果如下:闭合开关S,调节变阻器的滑片P,使力电转换器的输出电压为零。将质量为m0的砝码放在力电转换器的受压面上,记下此时的输出电压U0。取下砝码,将待测物体放在力电转换器的受压面上,记下此时的输出电压U。由以上测量可求出比例系数k及待测物体的质量m。因为U0=km0g,所以
9、有:k=又由于U=kmg,所以待测物体的质量为:m=m0。(3)实验中可能会出现的问题有:待测物体的质量超过此力电转换器的量程。7.图1是利用激光测转速的原理示意图,图中圆盘可绕固定轴转动,盘边缘侧面上有一小段涂有很薄的反光材料。当盘转到某一位置时,接收器可以接收到反光涂层所反射的激光束,并将所收到的光信号转变成电信号,在示波器显示屏上显示出来(如图2所示)。图1图2(1)若图2中示波器显示屏横向的每大格(5小格)对应的时间为5.0010-2s,则圆盘的转速为r/s。(保留3位有效数字)(2)若测得圆盘直径为10.20 cm,则可求得圆盘侧面反光涂层的长度为cm。(保留3位有效数字)8.继“神
10、舟”系列飞船和“嫦娥”探月实验后,我国的航天事业又取得突飞猛进的进步,2011年9月29日发射的“天宫一号”空间实验室与随后发射的“神舟八号”飞船先后成功实施了对接实验,标志着我国的航天事业又完成了一个里程碑式的成果。在这次对接实验中角速度计的功劳应当说是功不可没的。角速度计可测得航天器自转的角速度,其结构如图所示,当系统绕OO轴转动时,元件A在光滑杆上发生滑动,并输出电信号成为航天器的制导信号源。已知A质量为m,弹簧的劲度系数为k,原长为L0,电源电动势为E,内阻不计,滑动变阻器总长为L,电阻分布均匀,系统静止时滑动变阻器滑动触头P在中点,与固定接头Q正对,当系统以角速度转动时,求:(1)弹
11、簧形变量x与的关系式。(2)电压表的示数U与角速度的函数关系。【例1】有定值电阻、热敏电阻、光敏电阻三只元件，将这三只元件分别接入如图所示电路中的A、B两点后，用墨纸包住元件或者把元件置入热水中，观察欧姆表的示数，下列说法中正确的是（ ）A、置入热水中与不置入热水中相比，欧姆表示数变化较大，这只元件一定是热敏电阻B、置入热水中与不置入热水中相比，欧姆表示数不变化，这只元件一定是定值电阻C、用墨纸包住元件与不用墨纸包住元件相比，欧姆表示数变化较大，这只元件一定是光敏电阻D、用墨纸包住元件与不用墨纸包住元件相比，欧姆表示数相同，这只元件一定是定值电阻 【例2】如图所示：（1）图甲是_的电容式传感器
12、，原理是_；（2）图乙是_的电容式传感器，原理是_；（3）图丙是_的电容式传感器，原理是_；（4）图丁是_的电容式传感器，原理是_。4.（2003上海）图为某一热敏电阻（电阻值随温度的改变而改变，且对温度很敏感）的I-U关系曲线图。（1）为了通过测量得到图中所示I-U关系的完整曲线，图（a）和（b）两个电路中应选择的是图_；简要说明理由：_；（电源电动势为9V，内阻不计，滑动变阻器的阻值为0100）（2）在右图所示的电路中，电源电压恒为9V，电流表读数为70mA，定值电阻R1250。由热敏电阻的I-U关系曲线可知，热敏电阻两端的电压为_V；电阻R2_；（3）举出一个可以应用热敏电阻的例子。R1RTAY+5V蜂鸣器电路:路灯控制电路:LEDR2R1RGAY+5V远程控制电路:高压工作电路220VR1RGAY+5V
