2024学年人教版(2019)选择性必修2 第五章《传感器》单元测试A卷 答题卡
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条 码 粘 贴 处
(正面朝上贴在此虚线框内)
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姓名:______________班级:______________
准考证号
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注意事项
1
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答题前,考生先将自己的姓名、准考证号码填写清楚。
2
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请将准考证条码粘贴在右侧的[条码粘贴处]的方框内
3
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选择题必须使用2B铅笔填涂;非选择题必须用0.5毫米黑色字迹的签字笔填写,字体工整
4
、
请按题号顺序在各题的答题区内作答,超出范围的答案无效,在草纸、试卷上作答无效。
5、保持卡面清洁,不要折叠、不要弄破、弄皱,不准使用涂改液、刮纸刀。
6、填涂样例 正确 [■] 错误 [--][√] [×]
) (
缺考标记
考生禁止填涂缺考标记
!只能由监考老师负责用黑色字迹的签字笔填涂。
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选择题(请用2B铅笔填涂)
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
[A] [B] [C] [D] [A] [B] [C] [D] [A] [B] [C] [D] [A] [B] [C] [D] [A] [B] [C] [D] [A] [B] [C] [D] [A] [B] [C] [D] [A] [B] [C] [D] [A] [B] [C] [D] [A] [B] [C] [D] [A] [B] [C] [D]
非选择题(请在各试题的答题区内作答)
12题、
13题、
14题、
15题、
16题、高二物理期选修 2 第五章 传感器单元测试A学生自评表
考查范围:选择性必修 第二册
题号 难度 知识点 自我评价
一、单选题
1 容易 1. 认识传感器
2 容易 2. 常见传感器的工作原理及应用
3 容易 1. 认识传感器
4 较易 2. 常见传感器的工作原理及应用
5 较易 1. 认识传感器
6 适中 1. 认识传感器
7 适中 2. 常见传感器的工作原理及应用
二、多选题
8 较易 2. 常见传感器的工作原理及应用
9 较易 3. 利用传感器制作简单的自动控制装置
10 适中 2. 常见传感器的工作原理及应用
11 适中 3. 利用传感器制作简单的自动控制装置
三、实验题
12 较易 2. 常见传感器的工作原理及应用
13 适中 3. 利用传感器制作简单的自动控制装置
四、解答题
14 容易 1. 认识传感器
15 较易 2. 常见传感器的工作原理及应用
16 适中 3. 利用传感器制作简单的自动控制装置保密★启用前
2024学年人教版(2019) 选择性必修2 第五章《传感器》单元测试A卷
考试范围:第五章《传感器》;考试时间:75分钟;命题人:xxx
注意事项:
1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息
2.请将答案正确填写在答题卡上
第I卷(选择题)
请点击修改第I卷的文字说明
一、单选题(共28分)
1.(本题4分)传感器的应用越来越广泛,以下关于传感器在生产生活中的实际应用,说法正确的是( )
A.宾馆的自动门能“感受”到人走近,主要利用的是声音传感器
B.电梯能对超出负载作出“判断”,主要利用的是力传感器
C.全自动洗衣机设有多段式水位自动感应装置,该装置是生物传感器
D.红外测温枪向人体发射红外线,从而测量人体温度
答案:B
名师解析:A.人宾馆的自动门能“感受”到人走近,是因为安装了红外线传感器,从而能感知红外线,导致门被打开,A错误;
B.通过压力传感器,可以使电梯判断是否超出负载,即电梯能对超出负载作出“判断”,主要利用的是力传感器,B正确;
C.全自动洗衣机设有多段式水位自动感应装置,该装置是压力传感器,C错误;
D.红外测温枪是通过接受人体向外辐射的红外线,从而测量人体温度,D错误。
故选B。
2.(本题4分)智能手机的防误触功能表现为当人将手机靠近耳朵接听电话时,手机会自动关闭屏幕从而达到防误触的目的,下列哪一组传感器可实现这一功能( )
A.声传感器和压力传感器 B.声传感器和温度传感器
C.光传感器和位移传感器 D.压力传感器和加速度传感器
答案:C
名师解析:当人将手机靠近耳朵附近接听电话时,改变了位移,并且耳朵可能挡住了光线,所以可能用到的传感器为光传感器和位移传感器。当人将手机靠近耳朵附近接听电话时,没有磁场的变化,也没有产生特别的压力,C正确。
故选C。
3.(本题4分)关于传感器及其应用,下列说法中正确的是( )
A.传感器都是利用敏感元件的电阻变化来工作的
B.电脑所用的光电鼠标主要采用声传感器
C.霍尔元件是把磁感应强度这个磁学量转换成电压这个电学量
D.话筒是一种常用的声传感器,其作用是将电信号转换为声信号
答案:C
名师解析:A.传感器都是利用敏感元件将非电学量转化为电学量,但不一定是电阻变化,故A错误;
B.电脑所用的光电鼠标主要采用光传感器,故B错误;
C.霍尔元件是把磁感应强度这个磁学量转换成电压这个电学量,故C正确;
D.话筒是一种常用的声传感器,其作用是将声信号转换为电信号,故D错误。
故选C。
4.(本题4分)电梯是高层住宅用户必不可少的日常工具,但有些小朋友不懂事,总做出一些危险行为。某小朋友在电梯门口放了一障碍物,发现电梯门不停地开关,这是电梯门上安装了传感器的结果,他以此为乐,殊不知这种行为有一定的危险性。下列说法中正确的是( )
A.电梯门上安装了温度传感器
B.电梯门上安装了光传感器
C.电梯门上的传感器将温度信号转变为电信号
D.电梯门上的传感器将电信号转化为光信号
答案:B
名师解析:电梯能够识别障碍物,并不断开关电梯门,是因为电梯门安装了光传感器,这个传感器能够将光信号转变为电信号,故B正确,ACD错误。
故选B。
5.(本题4分)传感器在生产生活中的应用越来越广泛,以下说法正确的是( )
A.干簧管是感知电场的传感器
B.话筒是将电信号转化为声音信号的传感器
C.电梯能对超出负载作出“判断”,主要利用的是力传感器
D.检测汽车尾气排放是否符合标准,主要利用的是热传感器
答案:C
名师解析:A.干簧管是一种能够感知磁场的传感器,能够把磁信号转变为电路的通断,故A错误;
B.话筒是一种声传感器,即将声音信号转化为电信号的传感器,故B错误;
C.通过压力传感器,可以使电梯判断是否超出负载,即电梯能对超出负载作出“判断”,主要利用的是力传感器,故C正确;
D.检测汽车尾气排放是否符合标准,主要利用的是气体传感器,故D错误。
故选C。
6.(本题4分)某型号酒精测试仪的工作原理图如图所示,传感器R的阻值随气体中酒精浓度的增大而减小。当一位酒驾驾驶员对着测试仪吹气时( )
A.传感器的电阻增大 B.电流表的示数变小 C.电压表的示数变大 D.电源的总功率增大
答案:D
名师解析:ABC.酒驾驾驶员对着测试仪吹气时,传感器R的阻值减小,则电流增大,根据
可知电压表示数变小,故ABC错误;
D.根据功率的公式可知
可知电源的总功率增大,故D正确;
故选D。
7.(本题4分)某位同学利用力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,将力敏电阻和一块挡板固定在绝缘小车上,中间放置一个绝缘光滑重球,力敏电阻的阻值随所受压力的增大而减小。小车向右做直线运动的过程中,电流表的示数如图乙所示,下列判断正确的是( )
A.小车在0—t1时间内小车的加速度变大
B.小车在t1—t2时间内做匀减速直线运动
C.小车在t1—t2时间内做加速度减小的加速运动
D.小车在t2—t3时间内一定做匀速直线运动
答案:C
名师解析:A.在0—t1时间内电流不变,则压敏电阻的阻值不变,所受的压力不变,加速度不变,故A错误;
BC.在t1—t2时间内,电流减小,则压敏电阻的电阻变大,所受的压力减小,则加速度减小,即小车做加速度减小的加速运动,选项故B错误、故C正确;
D.在t2—t3时间内电流不变,与0—t1时间内比较电流变小了,则压敏电阻的阻值变大,所受的压力减小,加速度减小了,但是加速度仍不变,则小车不一定做匀速直线运动,故D错误。
故选C。
二、多选题(共16分)
8.(本题4分)应用物理原理制成的仪器设备可用于我们生活中的很多方面。图甲是夜晩用红外触发相机拍摄到的野外东北豹的照片,图乙是雷达天线,图丙为生产线上使用的自动计数器,图丁为霍尔元件,下列说法中正确的是( )
A.红外触发相机是利用红外线的热效应进行成像
B.雷达可用于测定物体位置,是利用长波波长较长、衍射现象明显的特点
C.自动计数器中的光敏电阻可以将光学量转化为电学量
D.霍尔元件可以把电学量转化为磁学量
答案:AC
名师解析:A.红外线能使被照射的物体发热,具有热效应,红外触发相机就是利用红外线的热效应,故A正确;
B.雷达是利用测微波来测定物体位置的无线电设备,是利用微波波长较短、衍射现象不明显的特点,故B错误;
C.光敏电阻随着光照强弱不同,电阻不同,可以通过遮光情况对流水线上的产品计数,将光照强弱这个光学量转化为电阻这个电学量,故C正确;
D.霍尔元件可以把磁学量转化为电学量,故D错误。
故选AC。
9.(本题4分)图为温度报警器电路示意图,下列关于对此电路的分析正确的是()
A.当Rt的温度升高时,Rt减小,A端电势降低,Y端电势升高,蜂鸣器会发出报警声
B.当Rt的温度升高时,Rt减小,A端电势升高,Y端电势降低,蜂鸣器会发出报警声
C.当增大R1时,A端电势升高,Y端电势降低,蜂鸣器会发出报警声
D.当增大R1时,A端电势降低,Y端电势升高,蜂鸣器会发出报警声
答案:BC
名师解析:AB.根据电路图知,当R1的温度升高时,R2减小,A端电势升高,经非门后,Y端电势降低,
蜂鸣器会发出报警,故A错误,B正确;
CD.当增大R1时,A端电势升高,经非门后,Y端电势降低,蜂鸣器会发出报警声,
故C正确,D错误
10.(本题4分)某同学利用热敏电阻设计孵化箱控温系统。如图所示,电路中的为热敏电阻,为电阻箱。保持不变,温度高于,两点间电压大于定值时,控制开关自动断开加热系统;温度低于,M、N两端的电压小于定值,控制开关自动开启加热系统。下列说法正确的是( )
A.热敏电阻阻值随温度升高而减小
B.热敏电阻阻值随温度升高而增大
C.若孵化箱温度比预期温度高,为降低孵化箱温度可以调大电阻箱
D.若孵化箱温度比预期温度高,为降低孵化箱温度可以调小电阻箱
答案:BD
名师解析:AB.由公式
变式可得
可知温度越低,的分压越小,随温度的降低的阻值越小,随温度的升高的阻值越大,故A错误,B正确;
CD.若孵化箱温度比预期温度高,为降低孵化箱温度可以调小电阻箱,使的分压变大,大于定值时,控制开关自动断开加热系统,故C错误,D正确。
故选BD。
11.(本题4分)如图所示,用小灯泡模仿光控电路,A、Y之间为斯密特触发器,为光敏电阻,为可变电阻;J为继电器的线圈,为它的常开触点,下列说法正确的是( )
A.天色变暗时,A端输入高电平,继电器吸引,路灯点亮
B.要想在天色更暗时,路灯才会点亮,应把的阻值调大些
C.要想在天色更暗时路灯才会点亮,应把的阻值调小些
D.二极管的作用是继电器释放时提供自感电流的通路,防止损坏集成电路
答案:ABD
名师解析:A.天色变暗时,光敏电阻阻值较大,则两端的电势差较大,所以A端的电势较高,继电器工作吸引常开触点,路灯点亮,故A正确;
BC.当A端电势较高时,路灯会亮,天色更暗时光敏电阻的阻值更大,则两端的电势差更大,A端的电势更高;要想在天色更暗时路灯才会点亮,必须使光敏电阻分担的电压降低,根据串联分压可知应把的阻值调大些,故B正确,C错误;
D.天色变亮时,A端输入低电平,继电器不工作释放常开触点,继电器的线圈会产生自感电动势,二极管与继电器的线圈串联构成闭合回路,防止损坏集成电路,故D正确。
故选ABD。
第II卷(非选择题)
请点击修改第II卷的文字说明
三、实验题(共14分)
12.(本题6分)某课外实验小组用图(a)所示的电路测量某热敏电阻的阻值随温度变化的规律,并基于热敏电阻对温度的敏感原理设计了一套高温报警系统,要求热敏电阻温度达到或高于50℃时开始报警。图(a)中是阻值为10Ω的定值电阻,为热敏电阻,E为恒压直流电源,量程为0~3V的电压表可视为理想电表,R为滑动变阻器,为单刀开关,为单刀双掷开关。实验步骤如下:
(1)请按照图(a)所示的电路图在图(b)中将实物连线补充完整。( )
(2)将热敏电阻置于温控室内,待热敏电阻温度稳定后,将滑动变阻器的滑片置于最左端,闭合开关。
(3)将开关掷于1端,适当调节滑片位置,记录下此时电压表示数;然后将开关掷于2端,记录下此时电压表示数。
(4)此时,热敏电阻阻值的表达式为 (用、和表示)。
(5)不断改变温控室的温度,重复步骤(3)和(4),得到多个不同温度下热敏电阻的阻值。该小组在进行数据对比时发现,温度越高比值越大。如果热敏电阻阻值随温度升高而变大,则其为正温度系数热敏电阻,反之为负温度系数热敏电阻。基于以上实验数据可知,该热敏电阻为 (填“正”或“负”)温度系数热敏电阻。
(6)当温控室的温度为50℃时,测得此温度下热敏电阻的阻值为30Ω。
(7)实验小组将该热敏电阻与另一定值电阻接到恒压直流电源上组成高温报警电路,其电路如图(c)所示。为恒压直流电源(输出电压恒为8V),当图中报警器两端电压达到或超过5V时,便触发报警器开始报警。要求开始报警的环境温度为50℃,则图中 (填“”或“”)为热敏电阻,另一个定值电阻的阻值为 Ω。
答案: 负 50
名师解析:(1)[1]根据电路图,可得实物图如图
(4)[2]开关S2接1时,电压表测量的电压,根据欧姆定律,电路中的电流为
开关S2接2时,电压表测量和的总电压,则
解得
(5)[3]热敏电阻的阻值表达式为
则,越大,的阻值就越小,即温度越高,的阻值就越小。所以为负温度系数热敏电阻;
(7)[4]根据串联分压规律,电阻越大,分压越大,由题意可得,当温度较低时,的分压较小,故为热敏电阻;
[5]根据串联分压规律
代入数据,解得
13.(本题8分)为节能减排,保护环境,公共场所使用声、光控照明系统,声、光控开关需要同时满足光线较暗、有活动声音时才打开的工作要求(电源及电流表内阻不计),其示意图如图甲所示。
(1)声控开关和光控开关的连接方式为 (填“串联”或“并联”)。
(2)其中光控开关的结构如图乙所示,现用多用电表测量电磁继电器的等效电阻,将多用电表的选择开关置于“”挡,再将红,黑表笔 ,调零后,测量的示数如图丁所示,则电磁继电器的等效电阻为 。光敏电阻的阻值随照度(照度可以反映光的强弱,光越强,照度越大,单位为lx)的变化关系如图丙所示,由图丙可知随光照强度的增加,光敏电阻的阻值 。
(3)已知光控开关的电源电动势为,电阻箱的阻值为。若设计要求当流过电磁继电器的电流为时,光控开关闭合,则此时的照度约为 lx。为了节约用电,需要降低光照度值,应该把电阻箱的阻值调 。
答案: 串联 短接 / 减小 0.6 小
名师解析:(1)[1] 因要同时满足光线较暗、有活动声音时才打开的要求,所以光控和声控开关必须是串联关系。
(2)[2] 多用电表测电阻的步骤是机械调零,选挡位,再欧姆调零,最后测量读数。所以选挡后应进行欧姆调零,即将红、黑表笔短接,调节欧姆调零旋钮,使指针指在表盘右侧零刻线上。
[3] 欧姆表的读数可估读一位或不估读。电磁继电器的等效电阻为
[4] 观察丙图可知,随光照强度的增加,光敏电阻的阻值减小。
(3)[5] 由闭合电路欧姆定律有
解得
由图丙可知此时照度为;
[6] 要降低光照度值,即要在低照度条件下才打开,光敏电阻阻值变大,要在继电器电流为时亮灯,由闭合电路欧姆定律可知,需调小电阻箱阻值。
四、解答题(共42分)
14.(本题10分)调查学校和你居住的社区里有哪些地方用到了传感器。在老师的指导下,了解其物理原理。
答案:见解析
名师解析:楼道应用了声电传感器,将声音转换成电信号,可以控制灯泡的通断。
自动开关门应用了红外线传感器,当人靠近时,探测到人发出的红外线,从而转换为电信号,控制门的开启与关闭。
15.(本题14分)如图所示的电容式话筒就是一种电容式传感器,其原理是:导电性振动膜片与固定电极构成了一个电容器,当振动膜片在声音的作用下振动时,两个电极之间的电容发生变化,电路中电流随之变化,这样声信号就变成了电信号,则当振动膜片向左振动时,电容器所带电荷量怎样变化?
答案:Q减小
名师解析:振动膜片向左振动时,电容器两极板的距离变大,由电容的决定式,可知C减小,由Q=CU知,在U不变时Q减小
16.(本题18分)一热敏电阻阻值随温度变化的图像如图甲所示.请用这一热敏电阻设计一控制电路.当温度高于某一值后红色指示灯亮,当温度低于这一值时绿色指示灯亮.
给你的器材有:如图乙所示的继电器一个(a、b为常闭触点.c、d为常开触点)、热敏电阻一只、滑动变阻器一只、红绿色指示灯各一个、两个独立的电池组、开关两个、导线若干等.
答案:
名师解析:设计的控制电路如图所示.
由题图中甲可以看出热敏电阻的阻值随温度升高而减小,是负温度系数的热敏电阻.当温度低于某一值时,热敏电阻的阻值较大,流过电磁铁的电流较小,a、b为常闭触点,连接上绿灯,绿色指示灯亮.当温度高于这一值时,热敏电阻的阻值较小,流过电磁铁的电流较大,c、d被闭合,连接上红灯,红色指示灯亮,滑动变阻器作限流式连接,通过调节滑动变阻器满足热敏电阻对某一温度的控制.保密★启用前
2024学年人教版(2019) 选择性必修2 第五章《传感器》单元测试A卷
考试范围:第五章《传感器》;考试时间:75分钟;命题人:xxx
注意事项:
1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息
2.请将答案正确填写在答题卡上
第I卷(选择题)
请点击修改第I卷的文字说明
一、单选题(共28分)
1.(本题4分)传感器的应用越来越广泛,以下关于传感器在生产生活中的实际应用,说法正确的是( )
A.宾馆的自动门能“感受”到人走近,主要利用的是声音传感器
B.电梯能对超出负载作出“判断”,主要利用的是力传感器
C.全自动洗衣机设有多段式水位自动感应装置,该装置是生物传感器
D.红外测温枪向人体发射红外线,从而测量人体温度
2.(本题4分)智能手机的防误触功能表现为当人将手机靠近耳朵接听电话时,手机会自动关闭屏幕从而达到防误触的目的,下列哪一组传感器可实现这一功能( )
A.声传感器和压力传感器 B.声传感器和温度传感器
C.光传感器和位移传感器 D.压力传感器和加速度传感器
3.(本题4分)关于传感器及其应用,下列说法中正确的是( )
A.传感器都是利用敏感元件的电阻变化来工作的
B.电脑所用的光电鼠标主要采用声传感器
C.霍尔元件是把磁感应强度这个磁学量转换成电压这个电学量
D.话筒是一种常用的声传感器,其作用是将电信号转换为声信号
4.(本题4分)电梯是高层住宅用户必不可少的日常工具,但有些小朋友不懂事,总做出一些危险行为。某小朋友在电梯门口放了一障碍物,发现电梯门不停地开关,这是电梯门上安装了传感器的结果,他以此为乐,殊不知这种行为有一定的危险性。下列说法中正确的是( )
A.电梯门上安装了温度传感器
B.电梯门上安装了光传感器
C.电梯门上的传感器将温度信号转变为电信号
D.电梯门上的传感器将电信号转化为光信号
5.(本题4分)传感器在生产生活中的应用越来越广泛,以下说法正确的是( )
A.干簧管是感知电场的传感器
B.话筒是将电信号转化为声音信号的传感器
C.电梯能对超出负载作出“判断”,主要利用的是力传感器
D.检测汽车尾气排放是否符合标准,主要利用的是热传感器
6.(本题4分)某型号酒精测试仪的工作原理图如图所示,传感器R的阻值随气体中酒精浓度的增大而减小。当一位酒驾驾驶员对着测试仪吹气时( )
A.传感器的电阻增大 B.电流表的示数变小 C.电压表的示数变大 D.电源的总功率增大
7.(本题4分)某位同学利用力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,将力敏电阻和一块挡板固定在绝缘小车上,中间放置一个绝缘光滑重球,力敏电阻的阻值随所受压力的增大而减小。小车向右做直线运动的过程中,电流表的示数如图乙所示,下列判断正确的是( )
A.小车在0—t1时间内小车的加速度变大
B.小车在t1—t2时间内做匀减速直线运动
C.小车在t1—t2时间内做加速度减小的加速运动
D.小车在t2—t3时间内一定做匀速直线运动
二、多选题(共16分)
8.(本题4分)应用物理原理制成的仪器设备可用于我们生活中的很多方面。图甲是夜晩用红外触发相机拍摄到的野外东北豹的照片,图乙是雷达天线,图丙为生产线上使用的自动计数器,图丁为霍尔元件,下列说法中正确的是( )
A.红外触发相机是利用红外线的热效应进行成像
B.雷达可用于测定物体位置,是利用长波波长较长、衍射现象明显的特点
C.自动计数器中的光敏电阻可以将光学量转化为电学量
D.霍尔元件可以把电学量转化为磁学量
9.(本题4分)图为温度报警器电路示意图,下列关于对此电路的分析正确的是()
A.当Rt的温度升高时,Rt减小,A端电势降低,Y端电势升高,蜂鸣器会发出报警声
B.当Rt的温度升高时,Rt减小,A端电势升高,Y端电势降低,蜂鸣器会发出报警声
C.当增大R1时,A端电势升高,Y端电势降低,蜂鸣器会发出报警声
D.当增大R1时,A端电势降低,Y端电势升高,蜂鸣器会发出报警声
10.(本题4分)某同学利用热敏电阻设计孵化箱控温系统。如图所示,电路中的为热敏电阻,为电阻箱。保持不变,温度高于,两点间电压大于定值时,控制开关自动断开加热系统;温度低于,M、N两端的电压小于定值,控制开关自动开启加热系统。下列说法正确的是( )
A.热敏电阻阻值随温度升高而减小
B.热敏电阻阻值随温度升高而增大
C.若孵化箱温度比预期温度高,为降低孵化箱温度可以调大电阻箱
D.若孵化箱温度比预期温度高,为降低孵化箱温度可以调小电阻箱
11.(本题4分)如图所示,用小灯泡模仿光控电路,A、Y之间为斯密特触发器,为光敏电阻,为可变电阻;J为继电器的线圈,为它的常开触点,下列说法正确的是( )
A.天色变暗时,A端输入高电平,继电器吸引,路灯点亮
B.要想在天色更暗时,路灯才会点亮,应把的阻值调大些
C.要想在天色更暗时路灯才会点亮,应把的阻值调小些
D.二极管的作用是继电器释放时提供自感电流的通路,防止损坏集成电路
第II卷(非选择题)
请点击修改第II卷的文字说明
三、实验题(共14分)
12.(本题6分)某课外实验小组用图(a)所示的电路测量某热敏电阻的阻值随温度变化的规律,并基于热敏电阻对温度的敏感原理设计了一套高温报警系统,要求热敏电阻温度达到或高于50℃时开始报警。图(a)中是阻值为10Ω的定值电阻,为热敏电阻,E为恒压直流电源,量程为0~3V的电压表可视为理想电表,R为滑动变阻器,为单刀开关,为单刀双掷开关。实验步骤如下:
(1)请按照图(a)所示的电路图在图(b)中将实物连线补充完整。( )
(2)将热敏电阻置于温控室内,待热敏电阻温度稳定后,将滑动变阻器的滑片置于最左端,闭合开关。
(3)将开关掷于1端,适当调节滑片位置,记录下此时电压表示数;然后将开关掷于2端,记录下此时电压表示数。
(4)此时,热敏电阻阻值的表达式为 (用、和表示)。
(5)不断改变温控室的温度,重复步骤(3)和(4),得到多个不同温度下热敏电阻的阻值。该小组在进行数据对比时发现,温度越高比值越大。如果热敏电阻阻值随温度升高而变大,则其为正温度系数热敏电阻,反之为负温度系数热敏电阻。基于以上实验数据可知,该热敏电阻为 (填“正”或“负”)温度系数热敏电阻。
(6)当温控室的温度为50℃时,测得此温度下热敏电阻的阻值为30Ω。
(7)实验小组将该热敏电阻与另一定值电阻接到恒压直流电源上组成高温报警电路,其电路如图(c)所示。为恒压直流电源(输出电压恒为8V),当图中报警器两端电压达到或超过5V时,便触发报警器开始报警。要求开始报警的环境温度为50℃,则图中 (填“”或“”)为热敏电阻,另一个定值电阻的阻值为 Ω。
13.(本题8分)为节能减排,保护环境,公共场所使用声、光控照明系统,声、光控开关需要同时满足光线较暗、有活动声音时才打开的工作要求(电源及电流表内阻不计),其示意图如图甲所示。
(1)声控开关和光控开关的连接方式为 (填“串联”或“并联”)。
(2)其中光控开关的结构如图乙所示,现用多用电表测量电磁继电器的等效电阻,将多用电表的选择开关置于“”挡,再将红,黑表笔 ,调零后,测量的示数如图丁所示,则电磁继电器的等效电阻为 。光敏电阻的阻值随照度(照度可以反映光的强弱,光越强,照度越大,单位为lx)的变化关系如图丙所示,由图丙可知随光照强度的增加,光敏电阻的阻值 。
(3)已知光控开关的电源电动势为,电阻箱的阻值为。若设计要求当流过电磁继电器的电流为时,光控开关闭合,则此时的照度约为 lx。为了节约用电,需要降低光照度值,应该把电阻箱的阻值调 。
四、解答题(共42分)
14.(本题10分)调查学校和你居住的社区里有哪些地方用到了传感器。在老师的指导下,了解其物理原理。
15.(本题14分)如图所示的电容式话筒就是一种电容式传感器,其原理是:导电性振动膜片与固定电极构成了一个电容器,当振动膜片在声音的作用下振动时,两个电极之间的电容发生变化,电路中电流随之变化,这样声信号就变成了电信号,则当振动膜片向左振动时,电容器所带电荷量怎样变化?
16.(本题18分)一热敏电阻阻值随温度变化的图像如图甲所示.请用这一热敏电阻设计一控制电路.当温度高于某一值后红色指示灯亮,当温度低于这一值时绿色指示灯亮.
给你的器材有:如图乙所示的继电器一个(a、b为常闭触点.c、d为常开触点)、热敏电阻一只、滑动变阻器一只、红绿色指示灯各一个、两个独立的电池组、开关两个、导线若干等.