本章易错过关(五)
一、选择题
1.(多选)[2023·浙江桐庐中学月考] 关于传感器,下列说法正确的是 ( )
A.干簧管是一种能够感知电场的传感器
B.测温枪是一种把人体温度转换成电学量并通过显示屏显示出温度的传感器
C.话筒不属于传感器
D.霍尔元件是一种可以把磁感应强度转换成电压的传感器
2.[2023·湖北武汉期中] 地震发生后,救援队借助“生命探测仪”可以发现深埋在废墟中的伤员.根据所学知识,你认为“生命探测仪”可能用到了 ( )
A.红外线传感器 B.压力传感器
C.磁传感器 D.电容传感器
3.(多选)电容式话筒的保真度比动圈式话筒好,其工作原理如图所示.Q是绝缘支架,薄金属膜M和固定电极N形成一个电容器,被直流电源充电,当声波使膜片振动时,电容发生变化,电路中形成变化的电流.在膜片向右运动的过程中有 ( )
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
4.如图甲所示为恒压电源给光敏电阻R供电时,流过此电阻的电流和其所受光照强度的关系图像.某同学利用此光敏电阻设计了一个台灯的自动控制电路,如图乙所示,T为一自耦式变压器,下列说法正确的是( )
A.仅光照变强,R的阻值变大
B.仅光照变强,R中的电流变小
C.仅滑片P下滑,L中的电流频率变小
D.仅滑片P下滑,T的输入功率变小
5.(多选)如图所示,电路中A、B两点之间分别接入定值电阻、热敏电阻、光敏电阻三只元件后,用黑纸包住元件置入热水中,观察欧姆表的示数,下列说法中正确的是 ( )
A.若置入热水中与不置入热水中相比,欧姆表示数变化较大,则这只元件一定是热敏电阻
B.若置入热水中与不置入热水中相比,欧姆表示数不变化,则这只元件一定是定值电阻
C.若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,则这只元件一定是光敏电阻
D.若用黑纸包住元件与不用黑纸包住元件相比,欧姆表示数相同,则这只元件一定是定值电阻
6.如图甲所示是一种家用门窗防盗报警装置,图乙是干簧管元件.安装时,在门的上沿嵌入一小块永磁体M,门框内与M相对的位置嵌入干簧管(SA),并将干簧管接入报警电路(蜂鸣报警器),此装置具有自动提示报警的功能,当睡觉前连接好电路,启动防盗报警装置,当门紧闭时,蜂鸣报警器不响,当门被打开时,蜂鸣报警器发出声音警报.下列有关说法正确的是 ( )
A.当门关闭时,干簧管两簧片接通
B.干簧管可以由铜或银等导电性能更好的材料制成
C.将门上镶嵌的磁体N、S极对调后,该报警器不能正常工作
D.本装置是利用电磁感应原理控制电路
7.压敏电阻的阻值会随所受压力的增大而减小.某位同学利用压敏电阻设计了判断电梯运动状态的装置,其装置示意图如图甲所示.将压敏电阻平放在电梯内,受压面朝上,在上面放一物体,电梯静止时电流表示数为I0,电梯在运动过程中,电流表的示数如图乙所示.下列判断中正确的是 ( )
A.电梯做匀速直线运动
B.电梯做匀加速运动
C.电梯做加速度变化的运动
D.电梯做匀减速运动
二、非选择题
8.[2023·浙江衢州一中月考] 某实验小组要组装一个酒精测试仪,它利用一种二氧化锡半导体型酒精气体传感器,此传感器的电阻Rx随酒精气体浓度的变化而变化,规律如图甲所示.目前国际公认的酒驾标准是“0.2 mg/mL≤酒精气体浓度<0.8 mg/mL”,醉驾标准是“酒精气体浓度≥0.8 mg/mL”.提供的器材有:
A.二氧化锡半导体型酒精气体传感器Rx;
B.直流电源(电动势为4 V,内阻不计);
C.电压表(量程为3 V,内阻非常大,作为浓度表使用);
D.电阻箱(最大阻值为999.9 Ω);
E.定值电阻R1(阻值为50 Ω);
F.定值电阻R2(阻值为10 Ω);
G.单刀双掷开关一个,导线若干.
(1)图乙是酒精测试仪电路图,请在图丙中完成实物连线.
(2)电路中R应选用定值电阻 (选填“R1”或“R2”).
(3)为便于识别,按照下列步骤调节此测试仪:
①电路接通前,先将电阻箱阻值调为30.0 Ω,然后开关向 (选填“a”或“b”)端闭合,将电压表此时指针对应的刻度线标记为0.2 mg/mL.
②逐步减小电阻箱的阻值,电压表的示数不断变大,按照图甲数据将电压表上“电压”刻度线标为“酒精浓度”,此浓度表刻度线上对应的浓度值是 (选填“均匀”或“非均匀”)变化的.
③将开关向另一端闭合,测试仪即可正常使用.
(4)某同学将调试好的酒精测试仪靠近酒精瓶口,发现电压表读数为1 V,则测量的酒精浓度 (选填“有”或“没有”)达到醉驾标准.
9.[2024·重庆八中月考] 有一种测量人体重的电子秤,其原理图如图中的虚线框内所示,它主要由三部分构成:踏板和压力杠杆ABO、压力传感器R(一个阻值可随压力大小而变化的元件)、显示体重的仪表G(其实质是电流表),其中AO∶BO=5∶1,已知压力传感器的电阻与其所受压力的关系如下表所示:
压力F/N 0 50 100 150 200 250 300 …
电阻R/Ω 300 270 240 210 180 150 120 …
设踏板的杠杆组件的质量不计,接通电源后,压力传感器两端电压恒为4.68 V,则:
(1)利用表中数据归纳出电阻R随压力F变化的函数关系式;
(2)该秤零刻度线(即踏板空载时的刻度线)应标在电流表刻度盘多少毫安处
(3)如果某人站在踏板上,电流表刻度盘示数为20 mA,这个人的质量是多少 (g取10 N/kg)本章易错过关(五)
1.BD [解析] 干簧管是一种能够感知磁场的传感器,故A错误;测温枪是一种把人体温度转换成电学量并通过显示屏显示出温度的传感器,故B正确;话筒是把声音转换成电流的传感器,故C错误;霍尔元件是一种可以把磁感应强度转换成电压的传感器,故D正确.
2.A [解析] 伤员被深埋在废墟中,借助红外线传感器,可以感知人与周围环境的差别,借助探测器可以探测到被困人员,故A正确.
3.AC [解析] 当膜片向右运动时,d变小,根据电容的决定式C=可知,电容变大,故A正确,B错误.电容器始终与R串联接在电源的两端,电势差不变,由于电容变大,根据Q=CU可知,电荷量增大,所以导线AB中有向左的电流,故C正确,D错误.
4.D [解析] 光敏电阻两端电压恒定,光照强度变大,则电流变大,根据欧姆定律可知,电阻减小,A、B错误;仅滑片P下滑,变压器不改变频率,所以L中的电流频率不变,C错误;仅滑片P下滑,输出电压减小,根据P=可知,T的输入功率变小,D正确.
5.AC [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的阻值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的阻值不随光照强度变化而变化,故A、C正确.
6.A [解析] 干簧管为磁控开关,利用的是磁体对磁性物质的磁力作用,当门关闭时有磁体靠近干簧管,干簧管两簧片接通,故D错误,A正确;铜或银不是磁性材料,所以干簧管不可由铜或银等导电性能更好的材料制成,故B错误;将门上镶嵌的磁体N、S极对调后,不影响磁体吸引干簧管两簧片,该报警器能正常工作,故C错误.
7.C [解析] 从题图乙可以看出,电流逐渐增大,由闭合电路欧姆定律知,压敏电阻阻值逐渐减小,结合压敏电阻特点可以判断,压力是逐渐增大的,所以电梯做加速度变化的运动,C正确.
8.(1)如图所示 (2)R2 (3)①a ②非均匀 (4)没有
[解析] (2)在题图乙中,根据闭合电路欧姆定律可知,电压表的读数为UR=·R,因为电压表的量程为3 V,所以UR≤3 V;根据题图甲知10 Ω≤Rx≤70 Ω,解得R≤30 Ω,故R应选用R2.
(3)调节测试仪的目的是利用电阻箱代替传感器的电阻得出与酒精浓度对应的电压,从而将“电压”刻度线与“酒精浓度”刻度线对应起来.电路接通前,先将电阻箱阻值调为30.0 Ω,然后开关向a端闭合,将电压表此时指针对应的刻度线标记为0.2 mg/mL;电压UR与电阻箱阻值R2的关系式为UR=·R,可知UR与R2成非线性关系,所以此浓度表刻度线上对应的浓度值是非均匀变化的.
(4)电压表读数为1 V,即U=R=1 V,解得Rx=30 Ω,通过题图甲可知,此时酒精气体浓度未达到醉驾标准.
9.(1)R=300-0.6F (2)15.6 mA (3)55 kg
[解析] (1)由表中数据可归纳得出R=300-0.6F
(2)依题意可知,电子秤空载时压力传感器受到的压力为零,电阻R1=300 Ω,电路中的电流为I1== A=15.6 mA
所以该秤零刻度线应标在电流表刻度盘的15.6 mA处.
(3)当电流表刻度盘的读数为I2=20 mA时,压力传感器的电阻R2== Ω=234 Ω
由R=300-0.6F
解得F2=110 N
再由F2·AO=G·BO
可得G=550 N
故人的质量为m==55 kg(共21张PPT)
本章易错过关(五)
◆ 练习册
一、选择题
二、实验题
三、计算题
一、选择题
1.(多选)[2023·浙江桐庐中学月考] 关于传感器，下列说法正确的是( )
BD
A.干簧管是一种能够感知电场的传感器
B.测温枪是一种把人体温度转换成电学量并通过显示屏显示出温度的传感器
C.话筒不属于传感器
D.霍尔元件是一种可以把磁感应强度转换成电压的传感器
[解析] 干簧管是一种能够感知磁场的传感器，故A错误；测温枪是一种把人体温度转换成电学量并通过显示屏显示出温度的传感器，故B正确；话筒是把声音转换成电流的传感器，故C错误；霍尔元件是一种可以把磁感应强度转换成电压的传感器，故D正确.
2.[2023·湖北武汉期中] 地震发生后，救援队借助“生命探测仪”可以发现深埋在废墟中的伤员.根据所学知识，你认为“生命探测仪”可能用到了( )
A
A.红外线传感器 B.压力传感器 C.磁传感器 D.电容传感器
[解析] 伤员被深埋在废墟中，借助红外线传感器，可以感知人与周围环境的差别，借助探测器可以探测到被困人员，故A正确.
3.(多选)电容式话筒的保真度比动圈式话筒好，其工作原理如图所示.是绝缘支架，薄金属膜和固定电极形成一个电容器，被直流电源充电，当声波使膜片振动时，电容发生变化，电路中形成变化的电流.在膜片向右运动的过程中有( )
AC
A.电容变大 B.电容变小
C.导线中有向左的电流 D.导线中有向右的电流
[解析] 当膜片向右运动时，变小，根据电容的决定式可知，电容变大，故A正确，B错误.电容器始终与串联接在电源的两端，电势差不变，由于电容变大,根据可知，电荷量增大，所以导线中有向左的电流，故C正确，D错误.
4.如图甲所示为恒压电源给光敏电阻供电时，流过此电阻的电流和其所受光照强度的关系图像.某同学利用此光敏电阻设计了一个台灯的自动控制电路，如图乙所示，为一自耦式变压器，下列说法正确的是( )
D
A.仅光照变强，的阻值变大 B.仅光照变强，中的电流变小
C.仅滑片下滑，中的电流频率变小 D.仅滑片下滑，的输入功率变小
[解析] 光敏电阻两端电压恒定，光照强度变大，则电流变大，根据欧姆定律可知，电阻减小，A、B错误；仅滑片下滑，变压器不改变频率，所以中的电流频率不变，C错误；仅滑片下滑，输出电压减小，根据可知，的输入功率变小，D正确.
5.(多选)如图所示，电路中、两点之间分别接入定值电阻、热敏电阻、光敏电阻三只元件后，用黑纸包住元件置入热水中，观察欧姆表的示数，下列说法中正确的是( )
AC
A.若置入热水中与不置入热水中相比，欧姆表示数变化较大，则这只元件一定是热敏电阻
B.若置入热水中与不置入热水中相比，欧姆表示数不变化，则这只元件一定是定值电阻
C.若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，则这只元件一定是光敏电阻
D.若用黑纸包住元件与不用黑纸包住元件相比，欧姆表示数相同，则这只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的阻值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的阻值不随光照强度变化而变化，故A、C正确.
6.如图甲所示是一种家用门窗防盗报警装置，图乙是干簧管元件.安装时，在门的上沿嵌入一小块永磁体，门框内与相对的位置嵌入干簧管，并将干簧管接入报警电路(蜂鸣报警器)，此装置具有自动提示报警的功能，当睡觉前连接好电路，启动防盗报警装置，当门紧闭时，蜂鸣报警器不响，当门被打开时，蜂鸣报警器发出声音警报.下列有关说法正确的是( )
A.当门关闭时，干簧管两簧片接通
B.干簧管可以由铜或银等导电性能更好的材料制成
C.将门上镶嵌的磁体、极对调后，该报警器不能正常工作
D.本装置是利用电磁感应原理控制电路
A
[解析] 干簧管为磁控开关，利用的是磁体对磁性物质的磁力作用，当门关闭时有磁体靠近干簧管，干簧管两簧片接通，故D错误，A正确；铜或银不是磁性材料，所以干簧管不可由铜或银等导电性能更好的材料制成，故B错误；将门上镶嵌的磁体、极对调后，不影响磁体吸引干簧管两簧片，该报警器能正常工作，故C错误.
7.压敏电阻的阻值会随所受压力的增大而减小.某位同学利用压敏电阻设计了判断电梯运动状态的装置，其装置示意图如图甲所示.将压敏电阻平放在电梯内，受压面朝上，在上面放一物体，电梯静止时电流表示数为,电梯在运动过程中，电流表的示数如图乙所示.下列判断中正确的是( )
C
A.电梯做匀速直线运动 B.电梯做匀加速运动
C.电梯做加速度变化的运动 D.电梯做匀减速运动
[解析] 从题图乙可以看出，电流逐渐增大，由闭合电路欧姆定律知，压敏电阻阻值逐渐减小，结合压敏电阻特点可以判断，压力是逐渐增大的，所以电梯做加速度变化的运动，C正确.
二、实验题
8.[2023·浙江衢州一中月考] 某实验小组要组装一个酒精测试仪，它利用一种二氧化锡半导体型酒精气体传感器，此传感器的电阻随酒精气体浓度的变化而变化，规律如图甲所示.目前国际公认的酒驾标准是“ 酒精气体浓度”，醉驾标准是“酒精气体浓度”.提供的器材有：
A.二氧化锡半导体型酒精气体传感器；
B.直流电源(电动势为，内阻不计)；
C.电压表(量程为，内阻非常大，作为浓度表使用)；
D.电阻箱(最大阻值为)；
E.定值电阻(阻值为)；
F.定值电阻(阻值为)；
G.单刀双掷开关一个，导线若干.
(1) 图乙是酒精测试仪电路图，请在图丙中完成实物连线.
[答案] 如图所示
(2) 电路中应选用定值电阻____(选填“”或“”).
[解析] 在题图乙中，根据闭合电路欧姆定律可知，电压表的读数为，因为电压表的量程为，所以；根据题图甲知 ，解得 ，故应选用.
(3) 为便于识别，按照下列步骤调节此测试仪：
①电路接通前，先将电阻箱阻值调为 ，然后开关向___(选填“”或“”)端闭合，将电压表此时指针对应的刻度线标记为.
②逐步减小电阻箱的阻值，电压表的示数不断变大，按照图甲数据将电压表上“电压”刻度线标为“酒精浓度”，此浓度表刻度线上对应的浓度值是________(选填“均匀”或“非均匀”)变化的.
③将开关向另一端闭合，测试仪即可正常使用.
非均匀
[解析] 调节测试仪的目的是利用电阻箱代替传感器的电阻得出与酒精浓度对应的电压，从而将“电压”刻度线与“酒精浓度”刻度线对应起来.电路接通前，先将电阻箱阻值调为 ，然后开关向端闭合，将电压表此时指针对应的刻度线标记为；电压与电阻箱阻值的关系式为，可知与成非线性关系，所以此浓度表刻度线上对应的浓度值是非均匀变化的.
(4) 某同学将调试好的酒精测试仪靠近酒精瓶口，发现电压表读数为，则测量的酒精浓度______(选填“有”或“没有”)达到醉驾标准.
没有
[解析] 电压表读数为，即，解得 ，通过题图甲可知，此时酒精气体浓度未达到醉驾标准.
9.[2024·重庆八中月考] 有一种测量人体重的电子秤，其原理图如图中的虚线框内所示，它主要由三部分构成：踏板和压力杠杆、压力传感器(一个阻值可随压力大小而变化的元件)、显示体重的仪表(其实质是电流表)，其中，已知压力传感器的电阻与其所受压力的关系如下表所示：
压力 0 50 100 150 200 250 300 …
电阻 300 270 240 210 180 150 120 …
设踏板的杠杆组件的质量不计，接通电源后，压力传感器两端电压恒为，则：
三、计算题
(1) 利用表中数据归纳出电阻随压力变化的函数关系式；
[答案]
[解析] 由表中数据可归纳得出
(2) 该秤零刻度线(即踏板空载时的刻度线)应标在电流表刻度盘多少毫安处？
[答案]
[解析] 依题意可知，电子秤空载时压力传感器受到的压力为零，电阻 ，电路中的电流为
所以该秤零刻度线应标在电流表刻度盘的处.
(3) 如果某人站在踏板上，电流表刻度盘示数为，这个人的质量是多少？取
[答案]
[解析] 当电流表刻度盘的读数为时，压力传感器的电阻
由
解得
再由
可得
故人的质量为
