2024_2025学年高中物理第六章传感器2传感器的应用训练含解析新人教版选修3_2.docx
PAGE
7-
传感器的应用
课后篇巩固提升
基础巩固
1.右图是一种常见的非接触式测温仪器,医生将非接触式测温仪器靠近但不接触病人额头,即可测得病人体温,该类仪器利用的传感器是()
A.声音传感器
B.红外线传感器
C.气体传感器
D.压力传感器
解析红外线最显著的特征是热效应,人体不断向外辐射红外线,而且不同温度的人辐射红外线的频率和强度不同,依据人体辐射的红外线的频率和强度利用红外线传感器就可以测出人体的温度。非接触式测温仪器能将物体发出的红外线信号转化为电信号,所以非接触式测温仪器利用的传感器是红外线传感器,故B正确。
答案B
2.下列装置中利用了光电传感器的是()
A.电熨斗 B.电饭锅
C.电子秤 D.火灾报警器
解析电熨斗、电饭锅都是通过温度传感器来限制温度,A、B错;电子秤是利用力传感器来测力的,C错误;火灾报警器是利用烟雾对光的散射,使光照耀到光电三极管上,光电三极管的电阻减小引起电流改变而发生警报,因此火灾报警器是光电传感器,故D正确。
答案D
3.下列有关电阻应用的说法错误的是()
A.热敏电阻可应用于温度测控装置中
B.光敏电阻是一种光电传感器
C.电阻丝可应用于电热设备中
D.电阻在电路中主要起到通过直流、阻碍沟通的作用
解析热敏电阻的原理是通过已知某电阻的电阻值与温度值的函数关系,测得该热敏电阻的值即可获得温度值,从而应用于温度测控装置中,A说法正确;光敏电阻是将光信号与电信号进行转换的传感器,B说法正确;电阻丝通过电流会产生热效应,可应用于电热设备中,C说法正确;电阻对直流和沟通均起到阻碍的作用,D说法错误,故正确答案为D。
答案D
4.街道旁的路灯、江海里的航标灯都要求夜晚亮、白天熄,利用半导体的电学特性制成了自动点亮、熄灭的装置,实现了自动限制,这是利用半导体的()
A.压敏性 B.光敏性
C.热敏性 D.三特性都利用了
解析由于此自动限制利用的是光线强弱的改变,利用半导体的光敏性,故选B。
答案B
5.(多选)如图所示,家用电冰箱的压缩启动装置的电路。其中的运行绕组是电冰箱在工作时的电动机定子,由于家用沟通电是单相的,启动时必需依靠启动绕组的帮助才能产生旋转磁场。在启动绕组的支路中串联有一个PTC元件,这是一种以钛酸钡为主要材料的热敏电阻器。电流流过PTC元件,元件发热,它的电阻率随温度上升而发生显著改变,当电动机转动起来正常以后,PTC元件温度较高,电阻很大,启动绕组电流很小。则以下推断正确的是()
A.电冰箱的电动机启动时比正常工作时耗电少
B.电冰箱的电动机正常工作时比启动时耗电少
C.电冰箱启动后,启动绕组功率不变,运行绕组功率是改变的
D.电冰箱启动后,启动绕组功率是改变的,运行绕组功率不变
解析启动时,由于PTC元件温度低电阻小,故耗电多,B正确;启动后,随PTC元件温度上升,PTC元件电阻增大,通过启动绕组的电流减小,故启动绕组功率是改变的,而运行绕组电压不变,故功率不变,则D正确。
答案BD
6.如图甲所示,一测量硫化镉光敏电阻特性的试验电路,电源电压恒定。电流表内阻不计,开关闭合后,调整滑动变阻器滑片,使小灯泡发光亮度渐渐增加,测得流过电阻的电流和光强的关系曲线如图乙所示,试依据这一特性用图丙中给定的器材设计一个自动光控电路。
解析由光敏电阻的特性曲线可以看出,当入射光增加时,光敏电阻的阻值减小,通过光敏电阻的电流增大。
依据题意设计的自动光控电路如图所示。限制过程是:当有光照耀时,光电流经过放大器输出一个较大的电流,驱动电磁继电器吸引衔铁使两个触点断开,当无光照耀时,光电流减小,放大器输出电流减小,电磁继电器释放衔铁,使两个触点闭合,限制电路接通,灯起先工作。
答案见解析图
实力提升
1.小强用恒温箱(如图所示)进行试验时,发觉恒温箱的温度持续上升,无法自动限制。经检查,恒温箱的限制器没有故障。下列对故障推断正确的是()
A.只可能是热敏电阻出现故障
B.只可能是温度设定装置出现故障
C.热敏电阻和温度设定装置都可能出现故障
D.可能是加热器出现故障
解析由恒温箱原理图可知,若热敏电阻出现故障或温度设定装置出现故障都会向限制器传递错误信息,导致限制器发出错误指令,故C正确,A、B错误。若加热器出现故障,只有一种可能,即不能加热,而题中加热器始终加热才会使温度持续上升,故D错误。
答案C
2.
(多选)在家用电热灭蚊器中,电热部分主要元件是PTC元件,PTC元件是由钛酸钡等半导体材料制成的电阻器,其电阻率ρ随温度t的改变关系如图所示,由于这种特性,使PTC元件具有发热、保温双重功能。以下推断正确的是()
A.通电后,其电功领先增大后减小
B.通电后,其电功领先减小后增大
C.当其产生的热量与散发的热量相