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传感器课时训练12认识传感器传感器的原理基础夯实1.如图是一个测定液面高度的传感器,在导线芯的外面涂上一层绝缘物质,放在导电液体中,导线芯和导电液构成电容器的两极,把这两极接入外电路中的电流变化说明电容值增大时,则导电液体的深度h变化为()(导学号51130120)A.h增大B.h减小C.h不变D.无法确定答案：A解析：当液面深度增大,电容器的正对面积增大,电容增大.2.(多选)如图是火警报警装置的一部分电路示意图,其中R2是半导体热敏传感器,它的阻值随温度升高而减小,当R2处发生火情时()A.电流表示数将变小B.电流表示数将变大C.a、b两点间电压变大D.a、b两点间电压变小答案：BD3.有一电学元件,温度升高时电阻却大幅度减小,则这种元件可能是()(导学号51130121)A.金属导体B.绝缘体C.半导体D.超导体答案：C解析：半导体电阻率随温度的升高而减小.4.传感器是一种采集信息的重要器件,如图所示是由电容器作为传感器来测定压力变化的电路.当待测压力作用于膜片电极上时,下列说法中正确的是()若F向下压膜片电极,电路中有从a到b的电流若F向下压膜片电极,电路中有从b到a的电流若F向下压膜片电极,电路中不会有电流产生若电流表有示数,说明压力F发生变化若电流表有示数,说明压力F不会发生变化A.B.C.D.答案：A解析：在压力F作用下,电容器两极板间的距离发生变化,引起电容的变化.在电容器两极板间电压不变的情况下,据C=可知,电容器电容C的变化必然导致电容器带电荷量的变化,从而有电流经过电流表.反之,当电流表中有电流经过时,则说明压力F一定发生了变化.当压力F向下作用时,电容器极板间的距离变小,使得电容器的电容C增大,在电容器两极板间电压不变的情况下,由C=可知,电容器的带电荷量Q要增大,即电容器处于充电状态,电路中有ba的电流.综上所述,选项A正确.5.如图是观察电阻值随温度变化情况示意图.现把杯中的水由冷水变为热水,关于欧姆表的读数变化情况正确的是()(导学号51130122)A.如果R为金属热电阻,读数变大,且变化很明显B.如果R为金属热电阻,读数变小,且变化不明显C.如果R为热敏电阻(用半导体材料制作),读数变化非常明显D.如果R为热敏电阻(用半导体材料制作),读数变化不明显答案：C解析：金属热电阻随温度的升高,电阻增大,但变化不是太明显.热敏电阻随温度的升高,电阻减小,变化明显.6.氧化锡传感器主要用于汽车尾气中一氧化碳浓度的检测,它的电阻随一氧化碳浓度的变化而变化.在如图甲所示的电路中,不同的一氧化碳浓度对应着传感器的不同电阻, 这样,电压表的指针位置就与一氧化碳浓度有了对应关系,观察电压表指针就能判断一氧化碳浓度是否超标.有一种氧化锡传感器,其技术资料中给出的是电导(即电阻的倒数)CO浓度曲线,如图乙所示.在下列表示一氧化碳浓度c与电压表示数U0之间关系的图象中正确的是()答案：D解析：U0=IR0=,一氧化碳浓度c增大,电导增大,电阻R传减小,U0增大, 一氧化碳浓度c与电压表示数U0之间关系是正相关系,但不是正比关系.选项D正确.7.(多选)家用电热灭蚊器中电热部分的主要部件是PTC元件,PTC元件是由酞酸钡等半导体材料制成的电阻器,其电阻率与温度的关系如图所示,由于这种特性,PTC元件具有发热、控温两重功能,对此以下说法中正确的是()(导学号51130123)A.通电后其功率先增大后减小B.通电后其功率先减小后增大C.当其产生的热量与散发的热量相等时,温度保持在t1至t2的某一值不变D.当其产生的热量与散发的热量相等时,温度保持在t1或t2不变答案：AC解析：根据PTC元件的电阻率随温度变化的曲线,可知在常温下,它的电阻是相当小的,通入电流以后,随着温度的升高,其电阻率先变小后增大,那么它的功率先变大,后变小,温度保持在t1至t2的某一值不变,这时候电路处于稳定状态,如果温度再升高,电阻率变大,导致电流变小,温度就会降下来;如果温度降低,电阻率减小,导致电流变大,温度就会升上去,所以本题正确答案为A、C.8.如图是测定位移的电容式传感器,其工作原理是哪个量的变化,造成其电容的变化()A.电介质进入极板的长度B.两极板间距C.两极板正对面积D.极板所带电荷量答案：A解析：当电介质进入极板的长度变化时,使电容器的介电常数发生了变化.9.(多选)某位移传感器的工作原理如图甲所示,物体M在导轨上平移时,带动滑动变阻器的金属杆P,通过理想电压表显示的数据来反映物体的位移x.设电源电动势为E,内阻不计,滑动变阻器的长度为L,物体M以O点为平衡位置做简谐运动(取向右为正方向),振幅为, 物体经过O点时P恰好位于滑动变阻器的中点.若电压表的示数U随时间t的变化关系如图乙所示,则下列说法中正确的是()A.在t1时刻M具有正方向最大速度B.在t2时刻M的速度为零C.在t1到t2的时间内,M的加速度先减小后增大D.在t1到t2的时间内,M的加速度先增大后减小答案：AD解析：0t1时电压是从0到,所以滑块是从负的最大位置向平衡位置移动,t1时刻刚到O点且向右.t2时刻是从正的最大位置又返回到平衡位置,速度最大.t1t2是从平衡位置到正的最大,又从正的最大返回到平衡位置,所以加速度是先增大后减小.10.压敏电阻的阻值随所受的压力的增大而减小,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,电流表示数如图乙所示,则t1t2时间内小车的运动情况是;t2t3时间内小车的运动情况是.答案：小车做变加速直线运动;小车做匀加速直线运动.能力提升11.(多选)传感器是把非电学物理量(如位移、速度、压力、角度等)转换成电学物理量(如电压、电流、电量等)的一种元件.如图所示中的甲、乙、丙、丁是四种常见的电容式传感器,下列说法正确的是()(导学号51130124)A.图甲中两极间的电量不变,若电压减少,可判断出h变小B.图乙中两极间的电量不变,若电压增加,可判断出变大C.图丙中两极间的电压不变,若有电流流向传感器的负极,则x变大D.图丁中两极间的电压不变,若有电流流向传感器的正极,则F变大答案：BD解析：图甲是在电量不变时,h变小,电容减小,电压增大.图乙是电量不变时,正对面积减小,使得电容减小,引起电压增加.图丙电压不变时,介电常数增加,引起电容增大,电量增加,应充电,电流流出传感器的负极.图丁两极间的电压不变时,压力增大,使板间距离减小,电容增大,需要充电,电流流向传感器的正极.
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