高中物理选修32课时作业1462传感器的应用.docx
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高中物理选修32课时作业1462传感器的应用
6.2传感器的应用
基础夯实
1.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m,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,则在此过程中( )
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
2.关于电饭锅的说法正确的是( )
A.电饭锅中的温度传感器其主要元件是氧化铁
B.铁氧体在常温下具有铁磁性,温度很高时失去铁磁性
C.用电饭锅烧水,水开时能自动断电
D.用电饭锅煮饭时,若温控开关自动断电后,它不能自动复位
3.如下图甲所示是一火警报警装置的一部分电路,其中R2是半导体热敏电阻(传感器),它的电阻R随温度t变化关系如图乙所示,该电路的输出端a、b接报警器,当传感器所在处出现火情时,通过电流表的电流I和a、b两端电压U与出现火情前相比( )
A.I变大,U变大 B.I变小,U变小
C.I变小,U变大D.I变大,U变小
4.某学习小组的同学在用多用电表研究热敏特性实验中,安装好如下图所示的装置.向杯内加入冷水,温度计的示数为20℃,多用电表选择适当的倍率,读出热敏电阻的阻值R1.然后向杯内加入热水,温度计的示数为60℃,发现多用电表的指针偏转角度较大,则下列说法正确的是( )
A.多用电表应选用电流挡,温度升高换用大量程测量
B.多用电表应选用电流挡,温度升高换用小量程测量
C.多用电表应选用欧姆挡,温度升高时换用倍率大的挡
D.多用电表应选用欧姆挡,温度升高时换用倍率小的挡
5.如下图所示,电源两端的电压恒定,L为小灯泡,R为光敏电阻,D为发光二极管(电流越大,发光越强),且R与D距离不变,下列说法中正确的是( )
A.当滑动触头向左移动时,L消耗的功率增大
B.当滑动触头向左移动时,L消耗的功率减小
C.当滑动触头向右移动时,L消耗的功率可能不变
D.无论怎样移动滑动触头,L消耗的功率不变
6.一般的电熨斗用合金丝作发热元件,合金丝电阻随温度t变化的关系如图实线①所示.由于环境温度以及熨斗的散热功率不同,因而熨斗的温度可能会在较大范围内波动,易损坏衣物.有一种用主要成分为BaTiO3,被称为“PTC”的特殊材料作发热元件的电熨斗,具有升温快、能自动控制温度的特点.PTC材料的电阻随温度变化的关系如图实线②所示.
根据图线分析:
(1)为什么原处于冷态的PTC熨斗刚通电时比普通电熨斗升温快?
(2)通电一段时间后电熨斗温度t自动地稳定在________ 7.如下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? 能力提升 1.如下图是自动调温式电熨斗,下列说法正确的是( ) A.常温工作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,应使调温旋钮下调一些 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 2.如下图是电饭锅的结构图,如果感温磁体的“居里温度”为103℃时,下列说法中正确的是( ) A.常温下感温磁体具有较强的磁性 B.当温度超过103℃时,感温磁体的磁性较强 C.饭熟后,水分被大米吸收,锅底的的温度会超过103℃,这时开关按钮会跳起 D.常压下只要锅内有水,锅内的温度不可能达到103℃,开关按钮就不会自动跳起 3.将万用表的选择开关置于欧姆档,再将电表的两支表笔分别与光敏电阻Rg的两端相连,这时表针恰好指在刻度盘的中央,若用不透光的黑纸将Rg包裹起来,表针将向________(填“左”或“右”)转动,若用手电筒光照射Rg,表针将向________(填“左”或“右”)转动. 4(如下图所示)日光灯的启动器也可以看成是一个热敏传感装置,它的热敏传感功能器是双金属片,你能说出启动器的工作原理吗? 5.如下图所示为某校科技活动小组制作的恒温箱的电路示意图,电热丝是恒温箱的加热元件.图中的水银温度计为导电温度计,上面的金属丝A的高度可以调整,下面的金属丝B与温度计的水银接触,该温度计的水银液泡被放置到恒温箱内.请根据此电路图说明恒温箱工作的原理. 6.某学生为了测量一物体的质量,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),如下图所示,测量时先调节输入端的电压,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、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,并且使电压的调节范围尽可能大,在方框中画出完整的测量电路图; (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)请设想实验中可能会出现的一个问题. ——★参考答案★—— 基础夯实 1.[答案]BD [解析]电流表的示数变为2I0.且保持不变,说明压敏电阻的阻值比升降机静止时小,压敏电阻所受压力变大,物体处于超重状态,即物体具有向上的加速度,B、D正确,A、C错误. 2.[答案]BD [解析]电饭锅中的温度传感器其主要元件是铁氧体,故A错.B选项正确.因水开时温度约为100℃,达不到居里温度,故不能自动断电,则选项C错.温控开关只能手动闭合,故D正确. 3.[答案]D [解析]当传感器所在处出现火情时,温度升高,即电阻R2的阻值减小,故外电阻减小,干路电流增大,内电压、R4两端的电压均增大,故a、b两端电压减小;并联电路的电压减小,通过R3的电流减小,而总电流增大,所以R2上通过的电流增大,故D选项正确. 4.[答案]D [解析]测电阻应选用欧姆挡.当温度升高时,热敏电阻受温度变化的影响,偏转角度增大,说明电阻阻值变小,所以应换用倍率小的挡. 5.[答案]A [解析]电源电压恒定,也就是说,并联电路两端的电压恒定,当滑动触头向左移动时,发光二极管发光变强,光敏电阻的电阻变小,所以电流变大,则L的功率变大. 6.[解析] (1)冷态时PCT电阻很小,电功率很大,所以升温很快. (2)在T6-T7之间,电熨斗放出的热量和产生的热量才有可能相等,达到热平衡状态,所以电熨斗温度t自动地稳定在T6 7.[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,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. 能力提升 1.[答案]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.温度要升高则应使调温旋钮下移一些,A、B、D对,C错. 2.[答案]ACD 3.[答案]左;右 4.[解析]日光灯启动器内有一双金属片,热膨胀系数不同.开关闭合后,启动器两极之间有电压使氖气放电而且发出辉光,辉光发出的热量使U形动触片受膨胀向外延伸,碰到静触片接触,电路接通;温度降低时,U形动触片向里收缩,离开触点,切断电路. 5.[解析]通电后当恒温箱内的温度未达到导电温度计金属丝A所指示的温度时,电热丝被连接在电路中,使恒温箱温度升高.当导电温度计中的水银柱上升到金属丝A 指示的温度时,继电器线圈被接通,衔铁被吸下,电热丝断电,停止加热,温度降低后线圈电路断开,衔铁被释放,电热丝再次被连入电路,如此反复,从而保持恒温箱内温度恒定. 6.[解析] (1)由题意分析可知,输出端应接电压表;为使输入电压可调,且使电压的调节范围尽可能大,滑线变阻器必须接成分压电路,电路设计如下图所示. (2)测量步骤与结果: ①调节滑动变阻器,使转换器的输出电压为零.②将砝码放在转换器上,记下输出电压U0.③将待测物放在转换器上,记下输出电压U, 由U0=km0g,得k= , 又测得U=kmg,所以m= m0. (3)可能出现的问题有: ①因电源电压不够而输出电压调不到零. ②待测物体质量超过转换器量程.(答出一条即可)
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- 关 键 词:
- 高中物理 选修 32 课时 作业 1462 传感器 应用