高二物理每课一练 6.2 传感器的应用 （人教版选修3-2）

1116.2 传感器的应用 每课一练（人教版选修3-2）1关于电子秤中应变式力传感器说法正确的是( )A应变片是由导体材料制成B当应变片的表面拉伸时，其电阻变大；反之变小C传感器输出的是应变片上的电压D外力越大，输出的电压差值也越大2电子秤使用的是( )A超声波传感器 B压力传感器C温度传感器 D红外传感器3在电梯门口放置一障碍物，会发现电梯门不停地开关，这是由于在电梯门上装有的传感器是( )A光传感器 B温度传感器C声传感器 D压力传感器4下列器件不是应用温度传感器的是( )A电熨斗 B话筒C电饭锅 D测温仪5. 惯性制导系统已广泛应用于弹道式导弹工程中，这个系统的重要元件之一是加速度计加速度计构造和原理的示意图如图8所示：沿导弹长度方向安装的固定光滑杆上套一质量为m的滑块，滑块两侧分别与劲度系数均为k的弹簧相连；两弹簧的另一端与固定壁相连滑块原来静止，弹簧处于自然长度，滑块上有指针，可通过标尺测出滑块的位移，然后通过控制系统进行制导设某段时间内导弹沿水平方向运动，指针向左偏离O点的距离为x，则这段时间内导弹的加速度( )图8A方向向左，大小为kx/mB方向向右，大小为kx/mC方向向左，大小为2kx/mD方向向右，大小为2kx/m6如图9所示为一种自动跳闸的闸刀开关，O是转动轴，A是绝缘手柄，C是闸刀卡口，M、N接电源线，闸刀处于垂直纸面向里、B1 T的匀强磁场中，CO间距离为10 cm，当磁场力为0.2 N时，闸刀开关会自动跳开则要使闸刀开关能跳开，CO中通过的电流的大小和方向为( )图9A电流方向COB电流方向OCC电流大小为1 A D电流大小为0.5 A7利用传感器和计算机可以研究快速变化的力的大小实验时，把图10甲中的小球举高到绳子的悬点O处，然后让小球自由下落用这种方法获得的弹性绳的拉力随时间的变化图线如图乙所示根据图线所提供的信息，以下判断正确的是( )图10At2时刻小球所处位置是运动中最高点Bt1t2期间小球速度先增大后减小Ct3时刻小球动能最小Dt2与t5时刻小球速度大小不同8如图11所示，两块水平放置的金属板距离为d，用导线、电键K与一个n匝的线圈连接，线圈置于方向竖直向上的变化磁场B中两板间放一台小压力传感器，压力传感器上表面静止放置一个质量为m、电荷量为q的小球K断开时传感器上有示数，K闭合时传感器上恰好无示数则线圈中的磁场B的变化情况和磁通量变化率分别是( )图11A正在增加， B正在减弱，C正在减弱， D正在增加，题 号12345678答 案9一般的电熨斗用合金丝做发热元件，合金丝电阻随温度t变化的关系如图12中实线所示由于环境温度以及熨烫的衣服厚度、干湿等情况不同，熨斗的散热功率不同，因而熨斗的温度可能会在较大的范围内波动，易损坏衣物有一种用主要成分为BaTiO3，被称为“PTC”的特殊材料做发热元件的电熨斗，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11中实线所示根据图线分析：图12(1)为什么处于冷态的PTC熨斗刚通电时比普遍电熨斗升温快？(2)通电一段时间后电熨斗温度t自动地稳定在_t_范围之内10青岛奥运会帆船赛场采用风力发电给蓄电池充电，为路灯提供电能用光敏电阻作为传感器控制路灯电路的开关，实现自动控制光敏电阻的阻值随照射光的强弱而变化，作为简化模型，可以近似认为，照射光较强(如白天)时电阻几乎为0：照射光较弱(如黑天)时电阻接近于无穷大利用光敏电阻作为传感器，借助电磁开关，可以实现路灯自动在白天关闭，黑天打开电磁开关的内部结构如图13所示.1、2两接线柱之间是励磁线圈，3、4两接线柱分别与弹簧片和触点连接当励磁线圈中电流大于50 mA时，电磁铁吸合铁片，弹簧片和触点分离，3、4断开；电流小于50 mA时，3、4接通励磁线圈中允许通过的最大电流为100 mA.图13(1)利用以下器材设计一个自动控制路灯的电路，画出电路原理图光敏电阻R1，符号灯泡L，额定功率40 W，额定电压36 V，符号保护电阻R2，符号电磁开关，符号蓄电池E，电压36 V，内阻很小；开关S，导线若干(2)回答下列问题：如果励磁线圈的电阻为200 ，励磁线圈允许加的最大电压为_V，保护电阻R2的阻值范围为_.在有些应用电磁开关的场合，为了安全，往往需要在电磁铁吸合铁片时，接线柱3、4之间从断开变为接通为此，电磁开关内部结构应如何改造？请结合本题中电磁开关内部结构图说明任意举出一个其它的电磁铁应用的例子参考答案课后巩固练1BD 应变片多用半导体材料制成，故选项A错，B对传感器输出的是应变片上、下两表面的电压差，并且随着外力的增大，输出的电压差值也就越大，故C错，D对2B3D 当电梯门碰到人或其他障碍物时立即停止关门以防挤伤人，故为压力传感器4B5D 滑块随导弹一起做加速运动，向左偏离O点的距离为x，使左侧弹簧被压缩，右侧弹簧被拉长，则滑块所受合力为2kx，方向向右，故加速度方向向右由牛顿第二定律得：2kxma，滑块加速度大小为：a2kx/m，故选D.C，由B得I2 AC，由B得I2 A7B 小球下落的轨迹如右图所示，B处为绳子原长处，C处为小球重力与绳上拉力相等处，D处为小球下落的最低点，在Ft图中，0t1小球在OB间下落，t1t2小球在BD间下落，t2t3小球由D回到B处，t3t4小球在BO间上升，而后下落至B点由Ft图知，小球在t2时刻下落到最大距离，然后最大距离在逐渐减小，由以上分析知，小球的最大速度出现在C点，对应于t1t2之间，A错，B对，小球动能最小出现在t2时刻或t3t4间某时刻，C错误t2和t5分别对应小球先后两次下落过程中经过最低点的时刻，速度大小为零，D错误正确选项为B.8D K闭合时传感器上恰好无示数，说明小球受竖直向上的电场力，且电场力大小等于重力由楞次定律可判断磁场B正在增强，根据法拉第电磁感应定律EnU，又qmg得，故D正确9(1)见解析 (2)T6 T7解析 (1)由于冷态时PTC材料电阻很小，故由P知，其发热功率很大，所以升温很快(2)在T6T7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T6tT7范围之内10(1)见解析 (2)20 160320把触点从弹簧片右侧移到弹簧片左侧，保证当电磁铁吸合铁片时，3、4之间接通；不吸合时，3、4之间断开电磁起重机解析 (1)要使光敏电阻能够对电路进行控制，且有光照时路灯熄灭，光敏电阻应与1、2串联，3、4与路灯串联，则电路图如图右所示(2)由UIR得励磁线圈允许加的最大电压UmImR0.1200 V20 V；依据允许通过励磁线圈的电流最大值和最小值计算得R2min 160 ，R2max 320 ，因此保护电阻R2的阻值范围为160320 ；把触点从弹簧片右侧移到弹簧片左侧，保证当电磁铁吸合铁片时，3、4之间接通；不吸合时，3、4之间断开电磁起重机111