高中物理《传感器及其工作原理》同步练习2（新人教版选修3-2）

111【能力训练】1、传感器的作用是 。2、现代城市道路两旁的路灯是采用自动控制的，当自然光的亮度低于某个值时，路灯能自动点亮，当自然光的亮度高于某个值时，路灯能自动熄灭，试问在路灯自动控制电路中应采用怎样的传感器？3、下表描述可传感器及其应用的可能性，请将表格填写完整。传感器品种 工作原理 可被测定的非电学量 电容传感器 电容量变化力，重量，压力，加速度，液面霍尔传感器 压电传感器热电传感器 光电传感器 4、如图6-1-8为半导体材料做成的热敏电阻随温度变化的曲线，用热敏电阻和继电器做成温控电路（1）简要分析温控电路的工作过程:_图6-1-8_。(2)设继电器的线圈电阻为50，继电器线圈中的电流大于或等于20mA时，继电器的衔铁被吸合，左侧电源的电动势为6V，内阻可以不计，试问温度满足什么条件时，右侧的小灯泡会发光？图6-1-95、单位时间内通过管道截面的液体的体积称为流量，用Q表示，其单位为m3/s。如图6-1-9为电磁流量计的示意图，在非磁性材料制成的圆柱形管道外加一匀强磁场区域，磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向里，当管中导电液（含有正、负离子）流过此区域时，可测得管壁上a、b两点间的电势差U，根据计算可以求出流量Q。（1）电磁流量计为一个传感器，它可以将流速信号转化为电信号，试判断a、b两点电势的高低。（2）设管道的直径为d，试用学过的知识推导流量Q的表达式。答案：1、将非电学量转化为电学量2、光传感器（如光敏电阻等）3、参考答案见表格传感器品种 工作原理 可被测定的非电学量 电容传感器 电容量变化 力，重量，压力，加速度，液面霍尔传感器 霍尔效应 磁场等压电传感器 压电效应 压力，加速度，距离等 热电传感器 热电效应 烟雾，明火，热分布等光电传感器 光电效应 辐射、计数等 4、（1）温度升高，热敏电阻的阻值变小，继电器线圈中的电流增加。温度升高到一临界值t0时，继电器线圈中的电流将达到或超过继电器的动作电流时，继电器将吸合，右侧电路接通，小灯泡发光，当温度低于t0时，继电器线圈中的电流小于动作电流，右侧电路断开，小灯泡不亮。（2）当tt0=500时，右侧小灯泡发光。5、（1）当正负离子向左流经管道时，由于磁场对运动电贺有力的作用，根据左手定则，正离子将向下迁移，负离子将向上迁移，这样在a、b间形成感应电场，b点电势高于a点电势，即Uba0。（2）当电场力与磁场力平衡时，a、b间形成稳定的电势差，离子将不再上下迁移，Eq=Bqv,U=Ed=Bdv,Q=Sv=dU/4B.111