第六章 传感器 2 传感器的应用
A级 抓基础
1．关于传感器，下列说法中正确的是( ) A．电熨斗通过压力传感器实现温度的自动控制 B．动圈式话筒是利用电磁感应原理来工作的声传感器 C．金属热电阻是一种将电学量转换为热学量的传感器 D．火灾报警器都是利用温度传感器实现报警
解析：电熨斗是通过双金属片温度传感器来控制温度的，选项A错误；金属热电阻是将热学量转化为电学量的传感器，选项C错误；有的火灾报警器是利用光传感器实现报警，选项D错误．
答案：B
2．下列关于传感器的说法中正确的是( ) A．霍尔元件能够把电学量转换为磁学量 B．干簧管是一种能够感知电场的传感器 C．电子秤应用的是光传感器
D．电饭锅通过温度传感器实现温度的自动控制
解析：霍尔元件能够把磁感应强度这个磁学量转换为电压这个电学量，A错误；干簧管是一种能够感知磁场的传感器，能起到开关作用，B错误；电子秤应用的是力传感器，C错误，D正确．
答案：D
3．如图所示是会议室和宾馆房间的天花板上装有的火灾报警器的结构原理图：罩内装有发光二极管LED、光电三极管和不透明的挡板．平时光电三极管接收不到LED发出的光，呈现高电阻状态，发生火灾时，下列说法正确的是( )
A．进入罩内的烟雾遮挡了光线，使光电三极管电阻更大，检测电路检测出变化发出警报
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B．发生火灾时，光电三极管温度升高，电阻变小，检测电路检测出变化发出警报 C．发生火灾时，进入罩内的烟雾对光有散射作用，部分光线照到光电三极管上，电阻变小，发出警报
D．以上说法均不正确
解析：平时，光电三极管收不到LED发出的光，呈现高电阻状态．当有烟雾散射的光照射到光电三极管上时，其电阻变小，所连接的电路接通，就会发出警报，C正确．
答案：C
4．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，电流表示数变化与时间t的关系如图乙所示，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 答案：D
B级 提能力
5．2008年5月12日，中国四川汶川地区发生8.0级大地震，地震发生后，各路救援人员及时深入灾区，与死神抢时间，争分夺秒抢救被埋人员，有些救援队借助“生命探测仪”可以发现深埋在废墟中的伤员，根据所学知识，你认为“生命探测仪”可能用到了( )
A．红外线传感器 C．振动传感器
B．压力传感器 D．电容传感器
解析：伤员被埋在废墟中借助红外线传感器，可以感知人与周围环境温度的差别且伤员与尸体的温度不同，借助探测仪可以探测到活着的被困人员．
答案：A
6．(多选)如图所示为用热敏电阻R和电磁铁L等组成的一个简单的恒温控制电路，其中热敏电阻的阻值会随温度的升高而减小．电源甲与电磁铁、热敏电阻等组成控制电路，电源乙与恒温箱加热器(图中未画出)相连接．则( )
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A．当温度降低到某一数值，衔铁P将会被吸下 B．当温度升高到某一数值，衔铁P将会被吸下 C．工作时，应该把恒温箱内的加热器接在C、D端 D．工作时，应该把恒温箱内的加热器接在A、B端
解析：温度升高时热敏电阻阻值减小，电流增大，电磁铁磁性增强，将衔铁P吸下，B项正确；温度低时要求电热器工作时，所以加热器接在A、B端，D正确．
答案：BD
7．温度传感器广泛应用于室内空调、电冰箱等家用电器中，它是利用热敏电阻的阻值随温度变化的特性来工作的．如图甲所示，电源的电动势E＝9.0 V，内阻不计；G为灵敏电流表，内阻RG保持不变；R为热敏电阻，其电阻阻值与温度的变化关系如图乙所示．闭合开关S，当温度等于70 ℃时，电流表示数I1＝2 mA；当电流表的示数I2＝3.6 mA 时，热敏电阻的温度是( )
A．60 ℃ C．100 ℃
B．80 ℃ D．120 ℃
解析：如图乙可知，当t＝70 ℃时，热敏电阻阻值R1＝4 kΩ.由闭合电路欧姆定律知E＝I1(R1＋RG)，代入数值可求得：RG＝500 Ω.当I2＝3.6 mA时，设热敏电阻阻值为R2，则E＝I2(R2＋RG)，可求得R2＝2 kΩ，由图乙可知，这时热敏电阻温度t′＝120 ℃.故正确选项为D.
答案：D
8．(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，如图所示是原理图．轻质弹簧右端和金属滑片P固定在一起(弹簧的电阻不计，P与R1间的摩擦不计)，弹簧劲度系数为100 N/cm.定值电阻R0＝5Ω，ab是一根长为5 cm的均匀电阻丝，阻值R1＝25Ω，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
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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)( )
A．小明在电路中连入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
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，由欧姆定律得，I＝
UR0＋R1
＝0.1
A，故B正确．拉力为400 N时，由F＝kΔx，则Δx＝4 cm，对应的电阻为RaP＝20Ω，R1接入电路的电阻RPb＝5Ω，由闭合电路欧姆定律得，I＝
答案：ABC
9．如图甲是某同学设计的电容式速度传感器原理图，其中上板为固定极板，下板为待测物体，在两极板间电压恒定的条件下，极板上所带电荷量Q将随待测物体的上下运动而变化．若Q随时间t的变化关系为Q＝
UR0＋RPb＝0.3 A，故D错，C正确．
bt＋a(a、b为大于零的常数)，其图象如图乙所示，那
么图丙、图丁中反映极板间场强大小E和物体速率v随t变化的图线可能是( )
A．①和③ C．②和③
B．①和④ D．②和④
解析：平行板电容器间电压恒定，板间场强E＝＝＝
UQdCdQ4πkQ＝，故E∝Q，即εrSεrSd4πkd4
bE∝，故②可能正确． t＋a板间电荷量Q＝UC＝U＝，与已知Q随时间的变化关系对比可知d∝(t＋a)，
4πkd4πkd即待测物体的运动为匀速运动，故③可能正确．
答案：C
εrSUεrS 5
高中物理第六章传感器2传感器的应用练习新人教选修3-2
