2021-2022学年物理沪科版选修3-2作业：4-1　传感器的原理 4-2　探究热敏电阻的温度特性曲线 WORD版含解析.docx

1、课后篇巩固提升A组1.用遥控器调电视机的频道的过程,实际上就是传感器把光信号转化为电信号的过程。下列属于这类传感器的是()A.红外报警装置B.走廊照明灯的声控开关C.自动洗衣机中的压力传感装置D.电饭煲中控制加热和保温的温控器解析:红外报警装置是感应红外线转换成电学量,从而引起报警,与用遥控器调电视机的频道的过程所用传感器相同,故A正确;走廊照明灯的声控开关,实际是将声波转化成电信号的过程,故B不正确;自动洗衣机中的压力传感装置,是将压力转化成电信号的过程,故C不正确;电饭煲中控制加热和保温的温控器,是将温度转化成电信号的过程,故D不正确。答案:A2.温度能明显地影响金属导体和半导体材料的导电

2、性能,如图所示为某金属导体和某半导体材料的电阻随温度变化的关系曲线,下列说法正确的是()A.图线1反映半导体材料的电阻随温度的变化关系B.图线2反映金属导体的电阻随温度的变化关系C.图线1反映金属导体的电阻随温度的变化关系D.半导体材料的电阻随温度的升高而增大解析:金属的电阻率随温度的升高而增大,半导体材料的电阻率随温度的升高而减小,合金的电阻率几乎不随温度变化。图线1反映金属导体的电阻随温度的变化关系,图线2反映半导体材料的电阻随温度的变化关系,故C正确,A、B、D错误。答案:C3.(多选)为确保航空安全,各机场都投入运行了一种安检设备,可以快速准确地检测出乘客有没有随身携带刀具、枪支、炸药

3、等违禁物品,关于这种安检设备应该安装的传感器,下列说法正确的是()A.装有能检测金属的物理传感器B.装有能检测炸药的化学传感器C.装有能检测炸药的物理传感器D.装有能检测金属的化学传感器解析:检测过程中可以使用物理传感器检测刀具等金属(利用电磁感应或射线的穿透能力),可以用化学传感器中的气体传感器检测炸药。故选A、B。答案:AB4.类人型机器人装有作为眼睛的“传感器”,犹如大脑的“控制器”,以及可以行走的“执行器”,在它碰到障碍物前会自动避让并及时转弯。下列有关该机器人“眼睛”的说法正确的是()A.是力传感器B.是光传感器C.是温度传感器D.是声音传感器解析:遇到障碍物会绕开,说明它是光传感器

4、,选项B正确,选项A、C、D错误。答案:B5.许多办公楼及宿舍楼的楼梯上的电灯到了晚上能够自动做到“人来即亮,人走即灭”,其神奇功能在于控制灯的“开关”传感器。下面有关该传感器的说法中正确的是()A.该传感器能够测量的物理量是位移和温度B.该传感器能够测量的物理量是位移和光强C.该传感器能够测量的物理量是光强和声音D.该传感器能够测量的物理量是压力和位移解析:由题意可以猜想该传感器能够感受光强弱的变化及声音(或振动)的变化,选项A、B、D错误,选项C正确。答案:C6.(多选)如图所示,用光敏电阻LDR和灯泡制成的一种简易水污染指示器,下列说法中正确的是()A.严重污染时,LDR是高电阻B.轻度

5、污染时,LDR是高电阻C.无论污染程度如何,LDR的电阻不变,阻值大小由材料本身因素决定D.该仪器的使用会因为白天和晚上受到影响解析:严重污染时,透过污水照到LDR上的光线较少,LDR电阻较大,选项A正确,选项B错误;LDR由半导体材料制成,受光照影响电阻会发生变化,选项C错误;白天和晚上自然光强弱不同,或多或少会影响LDR的电阻,选项D正确。答案:AD7.如下图所示,甲、乙是两类热敏电阻的R-t特征图线,如果想用热敏电阻作传感器,并与继电器相连,构成一个简单的自动报警线路,当温度过高时,由继电器接通电路报警。采用图热敏电阻较好。解析:甲种电阻有一段突变,当温度升高时,电阻值突然减小到很小,使

6、电路中的电流变化较大,起到较好的效果。答案:甲B组1.(多选)用多用电表的同一挡位测量热敏电阻和光敏电阻的阻值时,下列说法正确的是()A.测热敏电阻时,温度越高,多用电表指针偏角越大B.测热敏电阻时,温度越高,多用电表指针偏角越小C.测光敏电阻时,光照越弱,多用电表指针偏角越大D.测光敏电阻时,光照越弱,多用电表指针偏角越小解析:根据热敏电阻的特点,温度越高电阻越小,多用表指针偏角越大,选项A正确、选项B错误;由光敏电阻的特点,光照越弱,电阻越大,偏角越小,选项C错误、选项D正确。答案:AD2.如图所示,RT为负温度系数的热敏电阻,R为定值电阻,若往RT上擦些酒精,在环境温度不变的情况下,关于

7、电压表示数的变化情况,下列说法中正确的是()A.变大B.变小C.先变大后变小再不变D.先变小后变大再不变解析:往RT上擦酒精后,酒精蒸发吸热,热敏电阻RT温度降低,电阻值增大,根据串联电路的分压特点,电压表示数变小。当酒精蒸发完毕后,RT的温度逐渐升高到环境温度后不变,所以热敏电阻的阻值逐渐变小,最后不变。故电压表的示数将逐渐变大,最后不变,选项D正确。答案:D3.如图所示,R3是光敏电阻,当开关S闭合后在没有光照射时,a,b两点等电势,当用光照射电阻R3时,则()A.R3的电阻变小,a点电势高于b点电势B.R3的电阻变小,a点电势低于b点电势C.R3的电阻变大,a点电势高于b点电势D.R3的

8、电阻变大,a点电势低于b点电势解析:当光照射R3时,R3阻值变小,R4分压变大,则a点电势将会升高,所以a点电势高于b点电势,选项A正确。答案:A4.对于常见的可燃气体浓度的检测,现在一般用催化燃烧检测器。它的原理如下:传感器的核心为一惠斯通电桥,其中一桥臂上有催化剂,当与可燃气体接触时,可燃气体在有催化剂的电桥上燃烧,该桥臂的电阻发生明显变化,其余桥臂的电阻不变化,从而引起整个电路的输出发生变化,而该变化与可燃气体的浓度成比例,从而实现对可燃气体的检测。由此可推断有催化剂的桥臂上的电阻材料为()A.铜B.合金C.半导体D.绝缘体解析:可燃气体燃烧后电阻发生变化的原因,是由于温度升高造成的,所

9、以此电阻应属于热敏电阻,而能够随温度变化其电阻有较明显变化的材料只可能是选项中的半导体材料,故选C。答案:C5.如图甲为在温度为10 左右的环境中工作的某自动恒温箱原理简图,箱内的电阻R1=20 k,R2=10 k,R3=40 k,Rt为热敏电阻,它的电阻随温度变化的图线如图乙所示。当a、b端电压Uab0时,电压鉴别器使S断开,停止加热,恒温箱内的恒定温度是。甲乙解析:设电路两端电压为U,当Uab=0时,根据串联电路分压规律,有UR1+R2R1=UR3+RtR3,解得Rt=20k,由图乙可知,当Rt=20k时,t=35。答案:35 教学建议本章的教学特点是定性研究一些原理,不做定量的计算。本节

10、教学的关键是多举些例子和多做些实验,不要求展开。首先,通过观察一些现象和常见的事例,了解什么是传感器,知道传感器是如何将非电学量转换成电学量的,初步形成传感器的概念。然后,介绍两种制作传感器所使用的敏感元件,运用以前学习的物理知识了解它们的工作原理。为传感器的应用打下基础。教学目标(1)通过观察一些现象和常见的事例,初步形成传感器的概念,感受传感技术在信息时代的作用与意义。(2)介绍两种敏感元件:光敏电阻、热敏电阻,通过实验知道它们的性能,了解它们的工作原理,感悟基础知识学习和应用的重要性。(3)通过比较金属热电阻和热敏电阻的R-T图线,讨论两种材料制成的温度传感器在使用功能上各有什么优缺点,渗透传感器的应用上也遵循具体问题具体分析的哲学思想。(4)知道非电学量转换成电学量的技术意义,进一步拓展学生的思维,进一步探讨科技发展给人类带来的利弊。教学重点(1)知道非电学量转换成电学量的技术意义;(2)通过实验,知道常见传感器的工作原理。教学难点传感器的工作原理,传感器的实际应用。参考资料轿车中的传感器传感器在当今科技发展中有着十分重要的地位。拿一辆家用轿车来说,由于安装了多个传感器,给我们的使用带来了很多的方便,如果没有传感器,那将是很不方便的。