2017-2018学年高二人教版物理选修3-2练习册：6.2 传感器的应用 3 实验：传感器的应用 Word版含答案

2017-2018学年

2 传感器的应用 3 实验：传感器的应用

知识点一 力传感器的应用

1．压敏电阻的阻值随所受压力的增大而减小，在升降机中将重物放在压敏电阻上，压敏电阻接在如图L6-3-1甲所示的电路中，电流表示数变化如图乙所示，某同学根据电流表

的示数变化情况推断升降机的运动状态，下列说法中正确的是( )

图L6-3-1

A．0～t1时间内，升降机一定匀速运动 B．0～t1时间内，升降机可能减速上升 C．t1～t2时间内，升降机可能匀速上升 D．t1～t2时间内，升降机可能匀加速上升

2．(多选)为锻炼身体，小明利用所学物理知识设计了一个电子拉力计，图L6-3-2是其

原理图．轻质弹簧右端和金属滑片P固定在一起(弹簧的电阻不计)，弹簧劲度系数为100 N/cm.定值电阻R0＝5 Ω，ab是一根长为5 cm的均匀电阻丝，阻值R1＝25 Ω，ab与滑片P间的摩擦不计，电源输出电压恒为U＝3 V，理想电流表的量程为0～0.6 A．当拉环不受力时，滑片P处于a端．下列关于这个电路的说法正确的是(不计电源内阻)( )

图L6-3-2

A．小明在电路中接入R0的目的是保护电路

B．当拉环不受力时，闭合开关后电流表的读数为0.1 A C．当拉力为400 N时，电流表指针指在0.3 A处 D．当拉力为400 N时，电流表指针指在0.5 A处 知识点二 光传感器的应用

3．在电梯门口放置一障碍物，会发现电梯门不停地开关，这是由于在电梯门上装有的传感器是( )

A．光传感器 B．温度传感器 C．声传感器 D．压力传感器 知识点三 温度传感器的应用 4．(多选)图L6-3-3是自动调温式电熨斗的结构图，下列说法正确的是( )

图L6-3-3

A．常温时上下触点是接触的

B．双金属片温度升高时，上金属片形变较大，双金属片将向下弯曲

C．原来温度控制在80 ℃断开电源，现要求60 ℃断开电源，应使调温旋钮下移一些 D．由熨烫丝绸衣物状态转化为熨烫棉麻衣物状态，应使调温旋钮下移一些 知识点四 光控开关和温度报警器 5．如图L6-3-4所示的光控电路中，用发光二极管LED模仿路灯，RG为光敏电阻，R1

的最大电阻为51 kΩ，R2为330 Ω.白天，光的强度较大，光敏电阻RG的电阻值较________，加在斯密特触发器A端的电压较________，则输出端Y输出高电平，发光二极管LED________；当天色暗到一定程度时，RG的阻值增大到一定值，斯密特触发器输入端A的电压上升到某个值(1.6 V)，输出端Y突然从高电平跳到低电平，则发光二极管LED________发光(相当于路灯亮了)，这样就达到了使路灯白天熄灭，天暗自动开启的目的．

图L6-3-4

6．(多选)压敏电阻的阻值会随所受压力的增大而减小．一同学利用压敏电阻设计了判断升降机运动状态的装置，如图L6-3-5甲所示，将压敏电阻平放在升降机内，受压面朝上，

在上面放一物体，升降机静止时电流表示数为I0.某过程中电流表的示数如图乙所示，则在此过程( )

图L6-3-5

A．物体处于失重状态 B．物体处于超重状态

C．升降机一定向上做匀加速运动 D．升降机可能向下做匀减速运动 7．如图L6-3-6所示，两块水平放置的金属板距离为d，用导线、开关K与一个n匝的

线圈连接，线圈置于方向竖直向上的变化磁场中．两板间放一台小压力传感器，压力传感器上表面静止放置一个质量为m、电荷量为＋q的小球．K断开时传感器上有示数，K闭合时传感器上恰好无示数．则线圈中的磁感应强度B的变化情况和磁通量变化率分别是( )

图L6-3-6

ΔΦmgd

A．正在增加，＝

ΔtqΔΦmgd

B．正在减弱，＝

ΔtnqΔΦmgd

C．正在减弱，＝

ΔtqΔΦmgd

D．正在增加，＝

Δtnq

8．温度报警器的电路图如图L6-3-7所示，常温下，调整________的阻值使斯密特触发

器的输入端A处于低电平，则输出端Y处于高电平，无电流通过蜂鸣器，蜂鸣器不发声；当温度升高时，热敏电阻RT阻值________，斯密特触发器的输入端A电势________，当达到某一值(高电平)时，其输出端由高电平跳到低电平，蜂鸣器通电，从而发出报警声．R1的阻值不同，则报警温度不同．

图L6-3-7

9．用如图L6-3-8所示的装置可以测量汽车在水平路面上做匀加速直线运动的加速度．该装置是在矩形箱子的前、后壁上各安装一个由力敏电阻组成的压力传感器．用两根相同的轻弹簧夹着一个质量为2.0 kg的滑块，滑块可无摩擦滑动，两弹簧的另一端分别压在传感器a、b上，其压力大小可直接从传感器的液晶显示屏上读出．现将此装置沿运动方向固定在汽车上，传感器b在前，传感器a在后．汽车静止时，传感器a、b的示数均为10 N(g取10 m/s2)．

(1)若传感器a的示数为14 N，b的示数为6.0 N，求此时汽车的加速度大小和方向． (2)当汽车以怎样的加速度运动时，传感器a的示数为零？

图L6-3-8

10．图L6-3-9为检测某传感器的电路图．传感器上标有“3 V 0.9 W”的字样(传感器可

看作一个纯电阻)，滑动变阻器R0上标有“10 Ω 1 A”的字样，电流表的量程为0.6 A，电压表的量程为3 V.

(1)求传感器的电阻和额定电流．

(2)如果传感器的电阻变化超过标准值1 Ω，则该传感器就失去作用．实际检测时，将一个恒压电源加在图中a、b之间，闭合开关S，通过调节R0来改变电路中的电流和R0两端的

电压．检测记录如下：

第一次 第二次 电压表示数U/V 1.48 0.91 电流表示数I/A 0.16 0.22 若不计检测电路对传感器电阻的影响，你认为这个传感器是否仍可使用？此时a、b间所加的电压是多少？

图L6-3-9

2 传感器的应用 3 实验：传感器的应用

1．B [解析] 在0～t1时间内，电流恒定，表明压敏电阻的阻值恒定，则重物对压敏电阻的压力恒定，则升降机可能处于静止、匀速运动或匀变速直线运动状态，故A错误，B正确；t1～t2时间内，电流在增加，表明压敏电阻的阻值在减小，则重物对压敏电阻的压力在增大，故升降机不可能做匀速运动或匀加速运动，C、D错误．

2．ABC [解析] 若电路无电阻R0，且金属滑片P在b端时，回路短路，损坏电源，R0

的存在使电路不出现短路，因此A正确；当拉环不受力时，滑片P在a端，由闭合电路欧U

姆定律得，I＝＝0.1 A，故B正确；拉力为400 N时，由F＝kΔx得Δx＝4 cm，对应

R0＋R1的电阻为RaP＝20 Ω，R1接入电路的电阻RPb＝5 Ω，由闭合电路欧姆定律得，I′＝

U

＝

R0＋RPb

0.3 A，故D错误，C正确．

3．A [解析] 在电梯门口放置一障碍物，电梯门不停地开关，说明电梯门口有一个光传感器，故A选项正确．

4．ABD [解析] 常温工作时，上下触点是接通的，当温度升高时，上层金属片形变大，向下弯曲，切断电源，切断温度要升高则应使调温旋钮下移一些，A、B、D对，C错．

5．小 低 不导通 导通

[解析] 白天，光照强度较大，光敏电阻RG的电阻值较小，加在斯密特触发器A端的电压较低，则输出端Y输出高电平(电平指某个端点与“地”之间的电压)，发光二极管LED不导通；当天色暗到一定程度时，RG阻值增大到一定值，斯密特触发器的输入端A的电压上升