课件15张PPT。传感器工作原理、常见敏感元件及应用 课件50张PPT。教师用书独具演示●教学流程设计演示结束传感器 外界信息 电信号 采集 转化 非电学 电学 物理 化学 生物 敏感效应 非电信号 电信号 电学量 传感器的作用及分类 综合解题方略——传感器的实际应用 课时作业（十三）课件67张PPT。教师用书独具演示●教学流程设计演示结束传感器的原理和应用 光信号电信号温度变化光敏电阻光电池半导体热电偶半导体100～1 000升高极高线圈 通断 电容量 极板面积 介电常数 压力 关闭 接通 电容 电容阵列 内部 工作环境 刺激 听觉 关节传感器 光敏电阻、热敏电阻的特性 电容传感器的原理及应用 综合解题方略——压力传感器的应用 课时作业（十四）综合检测(五)
第5章 传感器及其应用
(分值：100分 时间：60分钟)
一、选择题(本题共7小题，每小题6分，共42分．每小题至少有一个选项是正确的．)
1．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”的说法中正确的是( )
A．力传感器 B．光传感器
C．温度传感器 D．声音传感器
【解析】 遇到障碍物会绕开，说明它是光传感器，选项B正确，选项A、C、D错误．
【答案】 B
2．用遥控器调换电视频道的过程，实际上就是传感器把光信号转化成电信号的过程，下列属于这类传感器的是( )
A．红外报警装置
B．走廊照明灯的声控装置
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】 红外报警装置是传感器把光信号(红外线)转化成电信号；走廊照明灯的声控装置是传感器把声音信号转化成电信号；自动洗衣机中的压力传感装置是把位移信号转化成电信号；电饭煲中控制加热和保温的温控器把温度信号转化成电信号．
【答案】 A
3．有定值电阻、热敏电阻、光敏电阻三个元件，将这三个元件分别接入如图1所示电路中的A、B两点后．用黑纸包住元件或者把元件置入热水中，观察欧姆表的示数，下列说法中正确的是( )
图1
A．置入热水中与不置入热水中相比，欧姆表示数变化较大，这个元件一定是热敏电阻
B．置入热水中与不置入热水中相比，欧姆表示数不变化，这个元件一定是定值电阻
C．用黑纸包住元件与不用黑纸包住元件相比，欧姆表示数变化较大，这个元件一定是光敏电阻
D．用黑纸包住元件与不用黑纸包住元件相比，欧姆表示数不变化，这个元件一定是定值电阻
【解析】 热敏电阻的阻值随温度变化而变化，定值电阻和光敏电阻不随温度变化而变化；光敏电阻的阻值随光照强度变化而变化，定值电阻和热敏电阻不随光照强度变化而变化．故A、C正确．
【答案】 AC
4．如图2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
( )
图2
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
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】 由报警器的原理可知，发生火灾时，烟雾进入罩内，使光发生散射，部分光线照在三极管上，使其电阻变小，与传感器相连的电路检测出这种变化，发出警报，C对．
【答案】 C
5．压敏电阻的阻值随所受压力的增大而减小．某实验小组在升降机水平地面上利用压敏电阻设计了判断升降机运动状态的装置．其工作原理图如图3甲所示，将压敏电阻、定值电阻R、电流显示器、电源E连成电路，在压敏电阻上放置一个绝缘重物.0～t1时间内升降机停在某一楼层处，t1时刻升降机开始运动，从电流显示器中得到电路中电流i随时间t变化的情况如图乙所示．则下列判断正确的是( )
图3
A．t1～t2时间内绝缘重物处于超重状态
B．t3～t4时间内绝缘重物处于失重状态
C．升降机开始时可能停在10楼，从t1时刻开始，经向下加速、匀速、减速，最后停在1楼
D．升降机开始时可能停在1楼，从t1时刻开始，经向上加速、匀速、减速，最后停在10楼
【解析】 t1～t2时间，电路中电流小于0～t1时间的电流，说明压敏电阻阻值变大，则其所受压力小于0～t1时间所受压力，即t1～t2时间压敏电阻所受压力小于绝缘重物重力，绝缘重物应处于失重状态，t3～t4时间绝缘重物处于超重状态，所以C正确．
【答案】 C
6．如图4所示RT为正温度系数热敏电阻，R1为光敏电阻，R2和R3均为定值电阻，电源电动势为E，内阻为r，V为理想电压表，现发现电压表示数增大，可能的原因是( )
图4
①热敏电阻温度升高，其他条件不变
②热敏电阻温度降低，其他条件不变
③光照增强，其他条件不变
④光照减弱，其他条件不变
A．①③ B．①④
C．②③ D．②④
【解析】 电压表示数变大，而R3为定值电阻，说明流经R3的电流增大，由电路结构可知，这可能是由于RT减小或R1增大，由热敏电阻和光敏电阻特性知，可能是由于温度降低或光照减弱，故②、④正确，①、③错误．
【答案】 D
7．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5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，显示仪表的指针就与一氧化碳浓度有了对应关系，观察仪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)—浓度曲线如图乙，请判断图中电压表示数U0与一氧化碳浓度c之间的对应关系正确的是( )
图5
【解析】 当一氧化碳浓度增大时，传感器的电导增大，电阻R传减小，由闭合电路欧姆定律知，电路中的电流I＝E/(R0＋R＋R传＋r)增大，电压表的示数U0＝IR0＝ER0/(R0＋R＋R传＋r)增大，故C、D错误，由题图知，传感器的电导与浓度成正比，传感器的电阻R传与浓度成反比，但电压表的示数U0与传感器的电阻R传并不成正比关系，所以，电压表示数U0与一氧化碳浓度c之间的关系图线并不是直线，A错，答案为B.
【答案】 B
二、非选择题(本题共4个小题，共58分．计算题要有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要注明单位．)
8．(14分)如图6甲所示是在温度为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 kΩ，R2＝10 kΩ，R3＝40 kΩ，RT为热敏电阻，它的电阻随温度变化的图线如图6乙所示．当a、b端电压Uab＜0时，电压鉴别器会令开关S接通，恒温箱内的电热丝发热，使箱内温度升高；当Uab＞0时，电压鉴别器会使S断开．停止加热，恒温箱内的温度恒定在________℃.
图6
【解析】 设电路的路端电压为U，当Uab＝0时，有·R2＝·RT，解得RT＝20 kΩ.由图乙可知，当RT＝20 kΩ时，t＝35 ℃.
【答案】 35
9．(12分)如图7甲是街道路灯的自动控制开关模拟电路，日出灯熄，日落灯亮(如图7乙)，试解释工作原理．
甲 乙
图7
【解析】 天亮时，光敏电阻受光照射阻值变小，电路中电流变大，电磁铁磁性增强，吸引衔铁，电路ce处断开，灯灭；日落后，光敏电阻无光照射，阻值变大，a、b间电流变小，磁性减弱，ce处闭合，路灯亮．
【答案】 见解析
10．(16分)(2013·海口检测)全自动洗衣机中，排水电磁阀是由程序控制器控制其动作的．当洗衣机进行排水和脱水程序时，电磁铁的线圈通电，使电磁铁的铁芯2运动，牵引排水阀的活塞打开，排出污水．牵引电磁铁的结构如图8所示．当程序控制器的控制电流通过线圈时，线圈和铁芯1产生一个强的磁场，使铁芯2磁化，由于磁体间相互作用，将铁芯2吸入线圈，此时铁芯2将拉动阀门使阀门打开排水．同样，控制器不输出控制电流时，电磁铁将失去磁性，弹簧(图中未画)将铁芯2拉回原位，从而关闭阀门．想一想：
图8
(1)某时刻输入控制电流时，a为正、b为负，则铁芯2中A端和B端分别是什么磁极？
(2)a、b处输入的是正、负交变电流，铁芯2是否仍然能吸入线圈？与恒定电流相比会有什么不同？
【解析】 (1)利用安培定则判断，A端为S极，B端为N极．
(2)仍能吸入线圈，因为铁芯仍能被磁化，且磁化后的磁性总是与线圈发生相吸的作用，但与恒定电流产生的磁场相比，交变磁场强弱有变化，当磁性减弱的时刻弹簧会将铁芯2拉离线圈，因而会有振动而产生噪声．
【答案】 见解析
11．(16分)如图9所示是一种测量血压的压力传感器在工作时的示意图，薄金属片P固定有4个可以形变的电阻R1、R2、R3、R4，如图乙．图甲是它的侧面图，这4个电阻连成的电路如图丙所示，试回答下列问题：
图9
(1)开始时金属片中央O点未加任何压力，欲使电压表无示数，则4个电阻应满足怎样的关系？
(2)当O点加一个压力F后发生形变，这时4个电阻也随之发生形变，形变后各电阻阻值大小如何变化？
【解析】 (1)本题是求电路A、B两点的电压与4个电阻的关系，由于电压表的电阻可以看做无穷大，因此本电路是R1与R2串联，R3与R4串联，然后它们再并联．设上面部分电流为I上，下面部分电流为I下，要使A点电势等于B点电势，则应有电阻R1上的电压等于R3上的电压，电阻R2上的电压等于电阻R4上的电压，即I上R1＝I下R3①，I上R2＝I下R4②，联立①②式得到＝.
(2)当在O点施加垂直于金属片的压力后，金属片发生形变，由于电阻是固定在金属片上的，因此R1、R4被拉长，R2、R3被拉宽，即R1、R4增大，R2、R3减小，这时A、B两点电势不再相等．
【答案】 (1)＝
(2)R1 R4增大 R2 R3减小
1．关于传感器，下列说法错误的是( )
A．传感器是将非电学量转化为电学量的装置
B．压力传感器是将力学量转化为电学量的装置
C．话筒中的传感器将电信号转化成声音信号
D．传感器广泛应用于信息采集系统
【解析】 传感器是这样一类元件：它能够感受外界信息，并将其按照一定的规律转换成电信息的器件或装置，即将非电学量转化为电学量的元件，故A对．压力传感器就是将力学量转化为电学量的装置，B对．话筒中的传感器是声传感器，它将声音信号转化成电信号，不是将电信号转化成声音信号，C错．传感器应用在自动测量和自动控制系统中，担负着信息采集和转化任务，故D对．
【答案】 C
2．关于传感器工作的一般流程，下列说法中正确的是( )
A．非电学量→敏感元件→转换电路→电学量→转换元件
B．电学量→敏感元件→转换电路→转换元件→非电学量
C．非电学量→敏感元件→转换元件→转换电路→电学量
D．非电学量→转换电路→转换元件→敏感元件→电学量
【解析】 传感器工作的一般流程为：
非电学量敏感元件转换元件
转换电路
电学量，因此A、B、D错，C对．
【答案】 C
3．下列说法正确的是( )
A．传感器担负着信息采集的任务
B．干簧管是一种磁传感器
C．传感器不是电视遥控接收器的主要元件
D．传感器是将力、温度、光、声、化学成分等转换为电信号的主要工具
【解析】 据传感器的定义和作用知电视机遥控接收器主要利用传感器来接收信息的，故选项A、D正确，C错误，干簧管是利用电流的磁场来磁化两弹性金属片，相互吸引而接通电路的，故B正确．
【答案】 ABD
4．下列仪器或装置不是利用传感器的是( )
A．汽车防盗报警器
B．宾馆房间内的火灾报警器
C．工兵用的地雷探测仪
D．用钥匙打开房门
【解析】 A、B、C三种仪器都是将非电学量转换成电学量的装置，都是利用了传感器．用钥匙打开房门是利用了机械原理，不是利用的传感器．
【答案】 D
5．如图5－1－3所示，截面为矩形的金属导体，放在磁场中，当导体中通有电流时，导体的上下表面的电势有什么关系( )
图5－1－3
A．UM>UN B．UM＝UN
C．UM【解析】 霍尔效应形成的原因是带电粒子在磁场中受到洛伦兹力的作用，做定向移动形成的，根据左手定则，电子受到向下的洛伦兹力作用，向N板运动，则M板剩下正电荷，所以UM>UN.故选A.
【答案】 A
6．如图5－1－4所示为小型电磁继电器的构造示意图，其中L为含铁芯的线圈．P为可经O点转动的铁片，K为弹簧，S为一对触头，A、B、C、D为四个接线柱．电磁继电器与传感器配合，可完成自动控制的要求．其工作方式是
( )
图5－1－4
A．A与B接信号电压，C与D可跟被控电路串联
B．A与B接信号电压，C与D可跟被控电路并联
C．C与D接信号电压，A与B可跟被控电路串联
D．C与D接信号电压，A与B可跟被控电路并联
【解析】 由图可知A、B是电磁继电器线圈，所以A、B应接信号电压，线圈随信号电压变化，从而使C、D接通或断开，进而起到控制作用．所以选项A正确．
【答案】 A
7．关于“制作简易电话机”的实验，下列说法中正确的是( )
A．火柴盒没底也可以制成“话筒”
B．话筒感知的声音信号转化成了电压信号
C．“话筒”中的敏感元件是铅笔芯
D．声音使铅笔芯自身电阻发生变化
【解析】 若火柴盒没底，声音信号不能引起铅笔芯的振动，故选项A错误．“话筒”感知声音信号转化成电流信号，故选项B错误．声音使横放的铅笔芯与下面两根铅笔芯接触的紧密程度发生变化，引起接触处电阻变化，并未导致铅笔芯自身电阻变化，故选项C正确，选项D错误．
【答案】 C
8．随着生活质量的提高，自动干手机已进入了家庭，洗手后，将湿手靠近自动干手机，机内的传感器便驱动电热器加热，有热空气从机内喷出，将湿手烘干．手靠近干手机能使传感器工作，是因为( )
A．改变了湿度 B．改变了温度
C．改变了磁场 D．改变了电容
【解析】 根据自动干手机工作的特征，即手靠近，电热器开始工作，手撤离，电热器停止工作，不难判断出传感器的种类．人是导体，可以和其他导体构成电容器，因此物理学上有人体电容之说．手靠近干手机相当于连接进一个电容器，故可以确认干手机内设置有电容式传感器，手靠近改变了电容．能否利用湿度和温度来驱使电热器工作，理论上可行，但作为干手机，这种传感器的设置是有很大缺陷的．干手机周围的环境(如湿度和温度)一年四季都在变化，与手是否靠近无关，假如湿度、温度发生变化干手机就马上工作，岂不成了“室内烘干机”，故选项D正确．
【答案】 D
9．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．加速度计的构造原理示意图如图5－1－5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s，则这段时间内导弹的加速度( )
图5－1－5
A．方向向左，大小为ks/m
B．方向向右，大小为ks/m
C．方向向左，大小为2ks/m
D．方向向右，大小为2ks/m
【解析】 当指针向左偏离O点的距离为s时，与滑块相连的左边弹簧被压缩s，右边弹簧被拉伸s，因而弹簧对滑块的弹力的大小均为ks，且方向均水平向右，即滑块受到的合力大小为2ks，方向水平向右．由牛顿第二定律可知选项D正确．
【答案】 D
10．(2013·宁德高二检测)传感器是一种采集信息的重要器件，如图5－1－6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F作用于可动膜片电极上时，以下说法中正确的是( )
图5－1－6
A．当F向上压膜片电极时，电容将减小
B．当F向上压膜片电极时，电容将增大
C．若电流表有示数，则压力F发生变化
D．若电流表有示数，则压力F不发生变化
【解析】 测定压力的传感器，实际上是由固定电极和膜片电极组成的平行板电容器，当F向上压膜片电极时，极板间距离d减小，由C＝εS/4πkd可知，电容C将增大，故B是正确的；若电流表有示数，说明电容C在变化，由此推测压力F在发生变化，故C正确．
【答案】 BC
11．有自动控制功能的蔬菜大棚，要靠传感器感知作物生长所需的各种信息．如图5－1－7所示为蔬菜大棚内信息采集与自动控制示意图．试结合图中信息，分析讨论：
图5－1－7
在蔬菜种植大棚中要用到哪些传感器？它们的作用是什么？
【解析】 由示意图可知，大棚需要测量的有五种信息，即向电脑提供五种数据：光照强度、空气湿度、空气温度、二氧化碳浓度、土壤温度，对应的需要五种传感器：光传感器、湿度传感器、温度传感器(测气温)、气敏传感器(测二氧化碳浓度)、温敏传感器(测地温)．
【答案】 见解析
12.如图5－1－8所示，小铅球P系在细金属丝下，悬挂在O点，开始时小铅球P沿竖直方向处于静止状态．当将小铅球P放入水平流动的水中时，球向左摆起一定的角度θ，水流速度越大，θ越大．为了测定水流对小铅球作用力的大小，在水平方向固定一根电阻丝BC，它与金属丝接触良好，不计摩擦(C端在O点正下方处)．图中还有电动势为U0的直流电源(内阻不计)、电压表和电流表．
图5－1－8
请你设计一个电路，通过电表的示数来间接测量水流对小铅球的作用力，且使二者呈线性关系．设OC＝h，水流对小铅球作用力的大小为F，BC＝L，小铅球质量为m.(不计水对小铅球的浮力)
【解析】 这是一道以流体作用力测量器为背景的实际应用性问题，要求学生运用电路知识和力的平衡知识来优化设计出电路图，电路如图所示．
根据题意可得关系式＝
从而得UV＝tan θ
又F＝mg tan θ
故可求得水流的作用力与电表示数的关系式为F＝UV.
【答案】 见解析图 F＝UV
1．“嫦娥一号”卫星上装有8种24件探测仪器，其中可能有( )
A．味觉传感器 B．气体传感器
C．听觉传感器 D．视觉传感器
【解析】 “嫦娥一号”月球卫星是为探测月球而发射的在轨卫星，而月球上无气体，所以不需要气体传感器和听觉传感器，当然也用不到味觉传感器，真正需要的是为月球“画像”的视觉传感器——立体相机．
【答案】 D
2．下列情况不可能是由于水位控制装置损坏引起的是( )
A．洗衣机不加水
B．洗衣机加水不能自动停止
C．洗衣机不排水
D．洗衣机不洗衣
【解析】 洗衣机水位控制装置正常，才能正常加水，且加到合适的水位，若损坏可能导致一直不加水或一直不停地加水，所以A、B可能，而这两种情况都会导致洗衣机洗衣程序不工作，所以D可能，故选C.
【答案】 C
3．(2012·乐东高二检测)当你走近某些写字楼、机场、宾馆等大厅的入口时，大门会自动打开，进入大厅后，门又会自动关闭，关于这种自动门的下列说法中正确的是( )
A．控制这种自动门开关的是一种红外线传感器
B．控制这种自动门开关的是一种普通光电传感器，能使自动门“见光开”
C．大人走近门会自动打开，小孩走近门，门不会自动打开
D．男孩走近门会自动打开，女孩走近门，门可能不会开
【解析】 控制自动门开关的传感器是红外线传感器，A对，B错；尽管不同物体(包括大人、孩子)不同温度发出的红外线波长不同，但在设置这个传感器范围时应当充分考虑到大人、小孩个体的差异及人体体温的变化范围．大人、小孩、男孩、女孩靠近，门都应当会自动打开，C、D错．
【答案】 A
4．电容式话筒的保真度比动圈式话筒好，其工作原理如图5－2－8所示．Q是绝缘支架，薄金属膜片M和固定电极N形成一个电容器，被直流电源充电，当声波使膜片M振动时，电容发生变化，电路中形成变化的电流．当膜片M向右运动的过程中有( )
图5－2－8
A．电容变大
B．电容变小
C．导线AB中有向左的电流
D．导线AB中有向右的电流
【解析】 当声波使膜片M向右运动时，电容器极板间距减小，电容变大，电荷量Q＝UC变大，电源要继续给电容器充电，所以导线AB中有向左的电流，故选项A、C正确．
【答案】 AC
5．(2013·长沙高二检测)传感器广泛应用在我们的生产生活中，常用的计算机键盘就是一种传感器．如图5－2－9所示，键盘上每一个键的下面都连一小金属片，与该金属片隔有一定空气间隙的是另一小的固定金属片，这两金属片组成一个小电容器．当键被按下时，此小电容器的电容发生变化，与之相连的电子线路就能够检测出哪个键被按下，从而给出相应的信号．这种计算机键盘使用的是
( )
图5－2－9
A．温度传感器 B．压力传感器
C．磁传感器 D．光传感器
【解析】 小金属片被按下时，对该键有一个压力，小金属片向下移动，两个极板之间的距离改变，电容改变，将压力这个力学量转化为电容这个电学量，所以计算机键盘使用的是压力传感器，B正确，A、C、D错误．
【答案】 B
6．如图5－2－10所示是某居住小区门口利用光敏电阻设计的行人监控装置，R1为光敏电阻、R2为定值电阻，A、B接监控装置．则( )
图5－2－10
A．当有人通过而遮蔽光线时，A、B之间电压升高
B．当有人通过而遮蔽光线时，A、B之间电压降低
C．当仅增大R2的阻值时，可减小A、B之间的电压
D．当仅减小R2的阻值时，可增大A、B之间的电压
【解析】 R1是光敏电阻，有光照射时，电阻变小，当有人通过而遮蔽光线时，R1的阻值变大，回路中的电流I减小，A、B间的电压U＝IR2减小，故A项错误，B项正确；由闭合电路欧姆定律得：U＝E－I(R1＋r)，当仅增大R2的阻值时，电路中的电流减小，A、B间的电压U增大，故C项错误；当减小R2的阻值时，电路中的电流增大，A、B间的电压U减小，故D项错误．
【答案】 B
7．(2013·德州检测)如图5－2－11所示，电源两端的电压恒定，L为小灯泡，R为光敏电阻，D为发光二极管(电流越大，发光越强)，且R与D距离不变，下列说法中正确的是( )
图5－2－11
A．当滑动触头向左移动时，L消耗的功率增大
B．当滑动触头向左移动时，L消耗的功率减小
C．当滑动触头向右移动时，L消耗的功率可能不变
D．无论怎样移动滑动触头，L消耗的功率都不变
【解析】 电源电压恒定，也就是说，并联电路两端的电压恒定，当滑动触头向左移动时，发光二极管发光变强，光敏电阻的电阻变小，所以电流变大，则L的功率变大．
【答案】 A
8．(2012·长春高二期末)利用光敏电阻制作的光传感器，记录了传送带上工件的输送情况．如图5－2－12甲所示为某工厂成品包装车间的光传感记录器，光传感器B能接收到发光元件A发出的光，每当工件挡住A发出的光时，光传感器输出一个电信号，并在屏幕上显示出电信号与时间的关系，如图乙所示．若传送带始终匀速运动，每两个工件间的距离均为0.2 m，则下列说法中正确的是
( )
图5－2－12
A．传送带运动的速度是0.1 m/s
B．传送带运动的速度是0.2 m/s
C．该传送带每小时输送3 600个工件
D．该传送带每小时输送7 200个工件
【解析】 在该计数装置中，A是发光的光源，B是光传感器，B中的主要元件是光敏电阻．当没有光照射B时，传感器计数一次，由图可看出，1 s计数1次，两工件间距离为0.2 m，所以传送带运动速度是0.2 m/s，每小时输送3 600个工件．故正确答案为B、C.
【答案】 BC
9．(2013·大连检测)有一火灾报警装置的部分电路如图5－2－13①所示，其中R2是热敏电阻，其电阻随温度的变化关系如图②所示．当R2所在处出现火情时，通过电流表的电流I和a、b两端电压U与出现火情前相比( )
图5－2－13
A．I变大 B．I变小
C．U变大 D．U变小
【解析】 根据题中图象可知，当R2所在处出现火情时，随温度升高R2的阻值变小，由此造成整个回路的总阻值变小，所以a、b两端电压U变小，故选D；而干路电流变大，R1两端电压增大，R3两端电压减小，通过R3的电流减小，所以通过R2的电流即电流表的电流I变大，故选A.
【答案】 AD
10．利用传感器和计算机可以研究快速变化的力的大小，实验时让某消防员从一平台上跌落，自由下落2 m后双脚触地，接着他用双脚弯曲的方法缓冲，使自身重心又下降了0.5 m，最后停止，用这种方法获得消防队员受地面冲击力随时间变化图线如图5－2－14所示．根据图线所提供的信息，以下判断中正确的是( )
图5－2－14
A．t1时该消防员的速度最大
B．t2时该消防员的速度最大
C．t3时该消防员的动能最小
D．t4时该消防员的动能最小
【解析】 由题目所述可知，消防员先自由落体，然后和地面发生碰撞，在和地面碰撞过程中，他用双腿弯曲的方法缓冲，使自身重心又下降了0.5 m，最后静止，力F是地面对消防队员的冲击力，在t1～t2时间段，力F逐渐增大，消防队员的速度在增大，而在t2～t4时间段，力F＞mg，消防队员做减速运动，至t4时，消防员停在地面上，所以t2时刻消防队员的速度最大，t4时刻消防队员的动能最小，选项B、D正确．
【答案】 BD
11．如图5－2－15所示：
(1)图甲是________的电容式传感器，原理是________ .
(2)图乙是________的电容式传感器，原理是________．
(3)图丙是________的电容式传感器，原理是________．
(4)图丁是________的电容式传感器，原理是________．
图5－2－15
【解析】 (1)测定角度．当动片旋进的角度不同时，电容器的正对面积不同，电容的容量不同．
(2)测定液体深度．导电液体相当于电容器的一个极板，当液体深度发生改变时，相当于两极板的正对面积发生改变，电容的容量也随之改变．
(3)测定压力．当作用在一个电极的压力改变时，金属片的形变也发生改变，两极板的距离发生改变，电容的容量也发生改变．
(4)测定位移．和物体固定在一起的电介质板，当物体发生一小段位移时，插入两极板间的电介质发生变化，导致电容的容量发生变化．
【答案】 见解析
12．(2012·大庆高二检测)一般的电熨斗用合金丝作发热元件，合金丝电阻随温度T变化的关系如图5－2－16中实线①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范围内波动，易损坏衣物．
图5－2－16
有一种用主要成分为BaTiO3被称为“PTC”的特殊材料作发热元件的电熨斗，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中实线②所示，根据图线分析：
(1)为什么处于冷态的“PTC”熨斗刚通电时比普通电熨斗升温快？
(2)通电一段时间后电熨斗温度T自动稳定在______范围之内．
【解析】 (1)由于冷态时PTC材料电阻较小，故由P＝知，其发热功率较大，所以升温快．
(2)从图上看出，温度较低时，电阻较小，热功率较大，所以生热快于散热，温度升高，电阻值迅速增大，相应的生热功率减小，当生热功率小于散热功率时，电阻温度降低，电阻值减小，生热功率会相应增大，故当生热功率等于散热功率时，温度会稳定在图中T6～T7之间．
【答案】 (1)见解析 (2)T6＜T＜T7
