2020学年高中物理 第六章 传感器6.2 传感器的应用

2020学年高中物理 第六章 传感器6.2 传感器的应用

‎6.2 传感器的应用 ‎ 课堂10分钟达标 ‎1.(2020·泰安高二检测)下列说法不正确的是(　　)‎ A.话筒是一种常用的声传感器,其作用是将电信号转换为声信号 B.光敏电阻能够把光照强弱这个光学量转换为电阻这个电学量 C.电子秤所使用的测力装置是力传感器 D.热敏电阻能够把温度这个热学量转换为电阻这个电学量 ‎【解析】选A。话筒是一种常用的声传感器,其作用是将声信号转换为电信号,光敏电阻随光照强弱不同,而电阻阻值不同,故光敏电阻能够把光照强弱这个光学量转换为电阻这个电学量;力传感器的应用电子秤,使用的测力装置是力传感器;热敏电阻的阻值随温度的变换而变化,能够把温度这个热学量转换为电阻这个电学量,故选A。‎ ‎2.(多选)(2020·桂林高二检测)利用光敏电阻制作的光传感器,记录了传送带上工件的输送情况,如图甲所示为某工厂成品包装车间的光传感记录器,光传感器B能接收到发光元件A发出的光,每当工件挡住A发出的光时,光传感器就输出一个电信号,并在屏幕上显示出电信号与时间的关系,如图乙所示。若传送带始终匀速运动,每两个工件间的距离为0.2 m,则下述说法正确的是　(　　)‎ A.传送带运动的速度是0.1 m/s B.传送带运动的速度是0.2 m/s C.该传送带每小时输送3 600个工件 D.该传送带每小时输送7 200个工件 ‎【解析】‎ 选B、C。从乙图可知:每间隔1秒的时间光传感器就输出一个电信号,而在这一段时间内传送带运动了两个工件之间的距离,所以传送带运动的速度是v=m/s=0.2 m/s。故A错,B对。传送带每小时传送的距离为s=vt=0.2×‎ ‎3 600 m,工件个数为n=个=3 600个。故C对D错。‎ ‎3.(2020·晋中高二检测)如图甲是一火灾报警电路的示意图。其中R2为用半导体热敏材料制成的传感器,这种半导体热敏材料的电阻随温度的变化图线如图乙。值班室的显示器为电路中的电流表,电源两极之间接一报警器。当传感器R2所在处出现火情时,显示器的电流I、报警器两端的电压U的变化情况是　(　　)‎ A.I变大,U变小　　　　　　 B.I变小,U变大 C.I变小,U变小 D.I变大,U变大 ‎【解析】选A。当传感器R2所在处出现火情时,R2的阻值变小,外电路总电阻变小,则总电流变大,电源的内电压变大,则路端电压变小,则U变小。电路中并联部分的电压U并=E-I总(R1+r),I总变大,其他量不变,则U并变小,通过R3的电流I3变小,而I总=I+I3,所以I变大。故A正确。‎ ‎4.电子打火机的点火原理是压电效应,压电片在受压时会在两侧形成电压且电压大小与压力近似成正比。现有一利用压电效应制造的电梯加速度传感器,如图所示。压电片安装在电梯地板下,电压表与压电片构成闭合回路用来测量压电片两侧形成的电压。若发现电压表示数增大,下列说法正确的是　(　　)‎ A.电梯一定加速上升 B.电梯一定减速下降 C.电梯加速度一定向上 D.电梯加速度一定向下 ‎【解析】选C。电压表示数增大说明人对地板的压力变大,对人受力分析知地板对人的支持力大于人所受的重力,即人的加速度一定向上,所以电梯可能向上加速,也可能向下减速。‎ ‎【补偿训练】‎ 将如图所示的装置安装在沿直轨道运动的火车车厢中,使杆沿轨道方向固定,就可以对火车运动的加速度进行监测。闭合开关S,当系统静止时,穿在光滑绝缘杆上的小球停在O点,固定在小球上的变阻器滑片停在变阻器BC的正中间,此时,电压表指针指在表盘刻度中央。当火车在水平方向有加速度时,小球在光滑绝缘杆上移动,滑片P随之在变阻器上移动,电压表指针发生偏转。已知,当火车向左加速运动时,电压表的指针向右偏。则　(　　)‎ A.电压表指针向左偏,说明火车可能在向右做加速运动 B.电压表指针向右偏,说明火车可能在向右做加速运动 C.电压表指针向左偏,说明火车可能在向右做减速运动 D.电压表指针向左偏,说明火车可能在向左做加速运动 ‎【解析】选A。因为当火车向左加速运动时,有向左的加速度,弹簧处于伸长状态,滑片P靠近变阻器C端,电压表的指针向右偏。所以,当滑片P靠近变阻器B端时,电压表的指针将向左偏,此时,弹簧将处于压缩状态,火车具有向右的加速度,火车可能在向右做加速运动,也可能在向左做减速运动,选项A正确,C、D错误;同理可知B错误。‎ ‎5.(能力挑战题)如图所示是一种自动控制水温的装置,加热电路的两个端点P、Q应接在触头a、b之间还是c、d之间?热敏电阻两端M、N应接在哪两个触头之间?‎ ‎【解析】P、Q应该分别接在触头a、b之间,同时M、N应该分别接e、f,其工作原理是:当水温升高时,热敏电阻阻值减小,电磁铁中电流增大,吸引力增大,使衔铁被吸下,a、b断开,使加热装置停止加热;当水温降低到一定程度时,热敏电阻温度减小,阻值变大,电磁铁中电流减小,吸引力减小,衔铁被弹簧拉上去,使a、b之间连接,加热装置开始加热,从而实现水温控制。‎ 答案:见解析