2019-2020学年教科版选修3-2 3.2温度传感器和光传感器 达标作业（解析版)
文档属性
| 名称 | 2019-2020学年教科版选修3-2 3.2温度传感器和光传感器 达标作业（解析版) |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 82.5KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 教科版 | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2020-02-12 20:06:39 | ||
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文档简介
3.2温度传感器和光传感器
达标作业（解析版)
1．关于传感器，下列说法正确的是( )
A．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
B．霍尔元件能把磁感应强度这个磁学量转换成电阻这个电学量
C．半导体热敏电阻常用作温度传感器，因为温度越高，它的电阻值越大
D．电熨斗中装有双金属片温度传感器，该传感器通过控制电路的通断达到自动控制温度的目的
2．街旁路灯，江海里的航标都要求在夜晚亮，白天熄，利用半导体的电学特性制成了自动点亮、熄灭的装置，实行了自动控制，这是利用半导体的（ ）
A．压敏性 B．光敏性 C．热敏性 D．三种特性都利用
3．宇宙飞船使用各类传感器，智能化地感知各种信息。其中感知宇航员体温变化的传感器是
A．气体传感器 B．声音传感器
C．温度传感器 D．压力传感器
4．街道旁的路灯、江海里的航标灯都要求夜晚亮、白天熄，是利用半导体的电学特性制成了自动点亮熄灭的装置，这是利用半导体的（ ）
A．压敏性 B．光敏性 C．热敏性 D．三性都用
5．半导体材料的导电性能受外界条件的影响很大，有的半导体在温度升高时其电阻减小得非常迅速，利用这种半导体材料可以制成体积很小的热敏电阻。如图所示是火警报警系统的部分电路，其中为热敏电阻，电流表A为值班室的显示器，a、b之间接报警器。当热敏电阻RT所在处出现火情时，电流表A的电流I、报警器两端的电压U的变化情况是 ( )
A．I变大，U变大
B．I变大，U变小
C．I变小，U变大
D．I变小，U变小
6．传感器在日常生活中有着广泛的应用，它的种类多种多样，其性能也各不相同。空调机在室内温度达到设定的温度后，会自动停止工作，空调机内实现这一功能的传感器是（）
A．力传感器 B．光传感器 C．温度传感器 D．声传感器
7．汉中市在校园冬季安全大检查中，某学习小组发现学校宿舍楼的火警报警装置的电路如图所示，R1为热敏电阻，温度升高时，R1的阻值急剧减小，当电铃两端电压达到一定值时，电铃会响，则下列说法正确的是( )
A．试验中发现当有火情时装置不响，应把R2的滑片P向上移
B．试验中发现当有火情时装置不响，应把R2的滑片P向下移
C．若报警器的电池老化(内阻变大，电动势不变)， 不会影响报警器的安全性能
D．增大电源的电动势，会使报警的临界温度降低
8．南通一中博约楼楼道照明灯具有这样的功能：天黑时，出现声音它就开启，而在白天，即使有声音它也没有反应．它的控制电路中可能接入的传感器是
A．光传感器 B．温度传感器
C．声音传感器 D．北京时间传感器
9．如图所示，为用热敏电阻R和继电器L等组成的一个简单的恒温控制电路，其中热敏电阻的阻值会随着温度的升高而减小．电源甲与热敏电阻、继电器等组成控制电路，电源乙与恒温箱加热器（图中未画出）相连接．则
A．当温度升高到某一数值，衔铁P将会被吸合下
B．当温度降低到某一数值，衔铁P将会被吸合下
C．工作时，应该把恒温箱里的加热器接在A、B端
D．工作时，应该把恒温箱里的加热器接在C、D端
10．如图甲所示的电路中，理想变压器原、副线圈匝数比为10∶1，电流表，电压表均为理想电表，R是光敏电阻(其阻值随光强增大而减小)．原线圈接入如图乙所示的正弦交流电压u，下列说法正确的是( )
A．电压u的频率为100 Hz
B．电压表的示数为22 V
C．照射R的光变强时，灯泡变暗
D．照射R的光变强时，电流表的示数变大
11．如图甲所示为半导体材料做成的热敏电阻的阻值随温度变化的曲线，图乙为用此热敏电阻R和继电器设计的温控电路，设继电器的线圈电阻为Rx＝50 Ω，当继电器线圈中的电流Ic大于或等于20 mA时，继电器的衔铁被吸合．左侧电源电动势为6 V，内阻可不计，温度满足什么条件时，电路右侧的小灯泡会发光？
12．如图是一种光电计数装置的原理图，被计数的制品放在传送带上，光源安装在传送带的一侧，光电计数装置安装在传送带的另一侧。每当传送带上有一个制品通过时，光线被挡住，电磁铁放开衔铁，计数齿轮转过一齿，计数器自动把制品数目记下来。试说明这种计数装置的工作原理_______。
13．如图所示，双金属片上层金属的热膨胀系数______下层金属（填“大于”，“等于”或“小于”），常温下，弹性铜片和双金属片触点是接触的，通电后，电热丝发热，当温度升高到某一值时，双金属片上层的金属受热膨胀，形变量大于下层金属，双金属片向下弯曲，使触点分离，切断电路；随着温度的降低，当降到某一温度时，双金属片收缩恢复原状，两触点又接触，接通电路.调温旋钮下压弹性铜片，可使触点分离的温度___________（填“升高”或“降低”）；上提弹性铜片，可___________（填“升高”或“降低”）触点的分离温度，从而实现了调温控制.
14．如图所示为包含某逻辑电路的一个简单的电路图，L为小灯泡．光照射电阻R′，其阻值将变得远小于R接入电路的阻值，无光照射R′其阻值将变得远大于R接入电路的阻值．
(1)该逻辑电路是________门电路（选填“与”、“或”、“非”）．
(2)当电阻R′到光照射时，小灯泡L将________（选填“发光”、“不发光”）．
参考答案
1．D
【解析】
【详解】
A.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A错误；
B.霍尔元件能够把磁感应强度转换为电学量电压，不是将磁感应强度转换成电阻，故B错误；
C.半导体热敏电阻常用作温度传感器，因为温度越高，它的电阻值越小，故C错误；
D.电熨斗中装有双金属片温度传感器，该传感器通过控制电路的通断达到自动控制温度的目的，故D正确。
2．B
【解析】
【详解】
灯要求夜晚亮、白天熄。则白天有光，黑夜没有光，则是由光导致电路的电流变化，所以电路中光传感器导致电阻变化，实现动控制，因此是利用半导体的光敏性，故B正确。
3．C
【解析】
【详解】
根据题意，要感知宇航员体温变化，则需要将温度的变化转化为电学的物理量，所以使用的传感器为温度传感器。
A．气体传感器，与分析不符，故A项错误；
B．声音传感器，与分析不符，故B项错误；
C．温度传感器，与分析相符，故C项正确；
D．压力传感器，与分析不符，故D项错误。
4．B
【解析】
【详解】
灯要求夜晚亮、白天熄；白天有光，黑夜没有光，所以电路中光传感器的电阻变化，实现控制，是利用半导体的光敏性。
ACD.由上分析可知这是利用了半导体的光敏性，故ACD错误；
B.由上分析可知这是利用了半导体的光敏性，故B正确。
5．D
【解析】试题分析：当出现火情时，热敏电阻阻值减小，则总电阻减小，由闭合电路欧姆定律可知电路中总电流增大；由U=Ir可知内电压增大，则路端电压减小，故电压表示数减小；则总电流增大，则两端的电压增大，则并联部分电压减小，故中的电流减小，故D正确；故选D．
【点睛】由半导体的性质可知电阻的变化，由闭合电路欧姆定律可得出电路中电流及路端电压的变化； 再对并联部分进行分析可得出电流表的变化．
6．C
【解析】
空调机在室内温度达到设定的温度后，会自动停止工作，这是因为空调机使用温度传感器，故C正确，ABD错误；
故选C。
7．AD
【解析】
【详解】
AB.若试验时发现有火情时装置不响，说明报警器的电压较小，要增大其电压，根据串联电路分压的特点可知，必须增大R2，应把R2的滑片P向上移。故A正确，B错误；
C.若报警器的电池老化（内阻变大，电动势不变），报警器的电压变小，电铃将不会响，所以会影响报警器的安全性能。故C错误；
D. 增大电源的电动势，报警器的电压变大，相当于电动势不变，R1变小，所以会使报警的临界温度降低。故D正确。
8．AC
【解析】
【详解】
根据题意，天黑时，出现声音它就开启；而白天，即使有声音它也没有反应，故电路中有光传感器，即使天黑，没声音灯也不亮，故用到了声音传感器．即控制电路中接入了光传感器、声音传感器．故选AC．
9．AC
【解析】
【详解】
A．当温度升高到某一数值，热敏电阻R的阻值减小，电路中电流增大，继电器L对衔铁P吸引力增大，P将会被吸合下，故A正确。
B．当温度降低到某一数值，热敏电阻R的阻值增大，电路中电流减小，继电器L对衔铁P吸引力减小，P将不会被吸合下，故B错误。
CD．恒温箱内温度高到一定数值后，应与电源断开停止加热，由上分析可知，温度升高后，A、B端断开，所以工作时，应该把恒温箱内的加热器接在A、B端，故C正确，D错误。
故选AC。
10．BD
【解析】
原线圈接入如图乙所示，T=0.02s，所以频率为，故A错误；原线圈接入电压的最大值是220V，所以原线圈接入电压的有效值是U=220V，理想变压器原、副线圈匝数比为10：1，所以副线圈电压是22V，所以V的示数为22V，故B正确；R阻值随光照变强而减小，根据 知副线圈电流增大，灯泡变亮，根据功率相等，所以原线圈输入功率增大，原线圈电流增大，所以A的示数变大，故C错误D正确；故选BD.
11．温度不小于50 ℃时，电路右侧的小灯泡会发光
【解析】
【详解】
根据题意，当继电器线圈中的电流大于或等于时，由闭合电路欧姆定律求出Rt的值，从图线a中读出对应的温度，再得到温度的条件．
根据闭合电路欧姆定律得：，得：，从图线可知对应的温度是，所以温度小于时，电路右侧的小灯泡会发光．
12．见解析
【解析】
【详解】
[1]当物品通过时，物品挡住光线，使光电管中无光电流产生，电路中无电流，电磁铁放开齿轮，让齿轮转过一格，计下一个数；当无物品通过时，光线照到光电管上，使光电管中有光电流产生，电磁铁吸引衔铁，卡住齿轮，计数齿轮不转就不计数。
13．大于 升高 降低
【解析】
【详解】
[1][2][3]．双金属片上层金属的热膨胀系数大于下层金属，常温下，弹性铜片和双金属片触点是接触的，通电后，电热丝发热，当温度升高到某一值时，双金属片上层的金属受热膨胀，形变量大于下层金属，双金属片向下弯曲，使触点分离，切断电路；随着温度的降低，当降到某一温度时，双金属片收缩恢复原状，两触点又接触，接通电路。调温旋钮下压弹性铜片，可使触点分离的温度升高；上提弹性铜片，可降低触点的分离温度，从而实现了调温控制。
14．非； 不发光
【解析】
【分析】
根据门电路的符号判断该门电路为非门；当输出端为高电势时，灯泡会发光，为低电势时，灯泡不发光，所以判断灯泡发光还是不发光，看输入端是高电势还是低电势。
【详解】
解：该逻辑电路为非门电路，非门的特点输入状态和输出状态相反，当电阻R′受到光照时，其阻值将变得远小于R，则R两端的电势差大，R′两端间的电势差小，则输入端为高电势，那么输出端为低电势，小灯泡L不发光；
故答案为：非，不发光。
达标作业（解析版)
1．关于传感器，下列说法正确的是( )
A．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
B．霍尔元件能把磁感应强度这个磁学量转换成电阻这个电学量
C．半导体热敏电阻常用作温度传感器，因为温度越高，它的电阻值越大
D．电熨斗中装有双金属片温度传感器，该传感器通过控制电路的通断达到自动控制温度的目的
2．街旁路灯，江海里的航标都要求在夜晚亮，白天熄，利用半导体的电学特性制成了自动点亮、熄灭的装置，实行了自动控制，这是利用半导体的（ ）
A．压敏性 B．光敏性 C．热敏性 D．三种特性都利用
3．宇宙飞船使用各类传感器，智能化地感知各种信息。其中感知宇航员体温变化的传感器是
A．气体传感器 B．声音传感器
C．温度传感器 D．压力传感器
4．街道旁的路灯、江海里的航标灯都要求夜晚亮、白天熄，是利用半导体的电学特性制成了自动点亮熄灭的装置，这是利用半导体的（ ）
A．压敏性 B．光敏性 C．热敏性 D．三性都用
5．半导体材料的导电性能受外界条件的影响很大，有的半导体在温度升高时其电阻减小得非常迅速，利用这种半导体材料可以制成体积很小的热敏电阻。如图所示是火警报警系统的部分电路，其中为热敏电阻，电流表A为值班室的显示器，a、b之间接报警器。当热敏电阻RT所在处出现火情时，电流表A的电流I、报警器两端的电压U的变化情况是 ( )
A．I变大，U变大
B．I变大，U变小
C．I变小，U变大
D．I变小，U变小
6．传感器在日常生活中有着广泛的应用，它的种类多种多样，其性能也各不相同。空调机在室内温度达到设定的温度后，会自动停止工作，空调机内实现这一功能的传感器是（）
A．力传感器 B．光传感器 C．温度传感器 D．声传感器
7．汉中市在校园冬季安全大检查中，某学习小组发现学校宿舍楼的火警报警装置的电路如图所示，R1为热敏电阻，温度升高时，R1的阻值急剧减小，当电铃两端电压达到一定值时，电铃会响，则下列说法正确的是( )
A．试验中发现当有火情时装置不响，应把R2的滑片P向上移
B．试验中发现当有火情时装置不响，应把R2的滑片P向下移
C．若报警器的电池老化(内阻变大，电动势不变)， 不会影响报警器的安全性能
D．增大电源的电动势，会使报警的临界温度降低
8．南通一中博约楼楼道照明灯具有这样的功能：天黑时，出现声音它就开启，而在白天，即使有声音它也没有反应．它的控制电路中可能接入的传感器是
A．光传感器 B．温度传感器
C．声音传感器 D．北京时间传感器
9．如图所示，为用热敏电阻R和继电器L等组成的一个简单的恒温控制电路，其中热敏电阻的阻值会随着温度的升高而减小．电源甲与热敏电阻、继电器等组成控制电路，电源乙与恒温箱加热器（图中未画出）相连接．则
A．当温度升高到某一数值，衔铁P将会被吸合下
B．当温度降低到某一数值，衔铁P将会被吸合下
C．工作时，应该把恒温箱里的加热器接在A、B端
D．工作时，应该把恒温箱里的加热器接在C、D端
10．如图甲所示的电路中，理想变压器原、副线圈匝数比为10∶1，电流表，电压表均为理想电表，R是光敏电阻(其阻值随光强增大而减小)．原线圈接入如图乙所示的正弦交流电压u，下列说法正确的是( )
A．电压u的频率为100 Hz
B．电压表的示数为22 V
C．照射R的光变强时，灯泡变暗
D．照射R的光变强时，电流表的示数变大
11．如图甲所示为半导体材料做成的热敏电阻的阻值随温度变化的曲线，图乙为用此热敏电阻R和继电器设计的温控电路，设继电器的线圈电阻为Rx＝50 Ω，当继电器线圈中的电流Ic大于或等于20 mA时，继电器的衔铁被吸合．左侧电源电动势为6 V，内阻可不计，温度满足什么条件时，电路右侧的小灯泡会发光？
12．如图是一种光电计数装置的原理图，被计数的制品放在传送带上，光源安装在传送带的一侧，光电计数装置安装在传送带的另一侧。每当传送带上有一个制品通过时，光线被挡住，电磁铁放开衔铁，计数齿轮转过一齿，计数器自动把制品数目记下来。试说明这种计数装置的工作原理_______。
13．如图所示，双金属片上层金属的热膨胀系数______下层金属（填“大于”，“等于”或“小于”），常温下，弹性铜片和双金属片触点是接触的，通电后，电热丝发热，当温度升高到某一值时，双金属片上层的金属受热膨胀，形变量大于下层金属，双金属片向下弯曲，使触点分离，切断电路；随着温度的降低，当降到某一温度时，双金属片收缩恢复原状，两触点又接触，接通电路.调温旋钮下压弹性铜片，可使触点分离的温度___________（填“升高”或“降低”）；上提弹性铜片，可___________（填“升高”或“降低”）触点的分离温度，从而实现了调温控制.
14．如图所示为包含某逻辑电路的一个简单的电路图，L为小灯泡．光照射电阻R′，其阻值将变得远小于R接入电路的阻值，无光照射R′其阻值将变得远大于R接入电路的阻值．
(1)该逻辑电路是________门电路（选填“与”、“或”、“非”）．
(2)当电阻R′到光照射时，小灯泡L将________（选填“发光”、“不发光”）．
参考答案
1．D
【解析】
【详解】
A.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A错误；
B.霍尔元件能够把磁感应强度转换为电学量电压，不是将磁感应强度转换成电阻，故B错误；
C.半导体热敏电阻常用作温度传感器，因为温度越高，它的电阻值越小，故C错误；
D.电熨斗中装有双金属片温度传感器，该传感器通过控制电路的通断达到自动控制温度的目的，故D正确。
2．B
【解析】
【详解】
灯要求夜晚亮、白天熄。则白天有光，黑夜没有光，则是由光导致电路的电流变化，所以电路中光传感器导致电阻变化，实现动控制，因此是利用半导体的光敏性，故B正确。
3．C
【解析】
【详解】
根据题意，要感知宇航员体温变化，则需要将温度的变化转化为电学的物理量，所以使用的传感器为温度传感器。
A．气体传感器，与分析不符，故A项错误；
B．声音传感器，与分析不符，故B项错误；
C．温度传感器，与分析相符，故C项正确；
D．压力传感器，与分析不符，故D项错误。
4．B
【解析】
【详解】
灯要求夜晚亮、白天熄；白天有光，黑夜没有光，所以电路中光传感器的电阻变化，实现控制，是利用半导体的光敏性。
ACD.由上分析可知这是利用了半导体的光敏性，故ACD错误；
B.由上分析可知这是利用了半导体的光敏性，故B正确。
5．D
【解析】试题分析：当出现火情时，热敏电阻阻值减小，则总电阻减小，由闭合电路欧姆定律可知电路中总电流增大；由U=Ir可知内电压增大，则路端电压减小，故电压表示数减小；则总电流增大，则两端的电压增大，则并联部分电压减小，故中的电流减小，故D正确；故选D．
【点睛】由半导体的性质可知电阻的变化，由闭合电路欧姆定律可得出电路中电流及路端电压的变化； 再对并联部分进行分析可得出电流表的变化．
6．C
【解析】
空调机在室内温度达到设定的温度后，会自动停止工作，这是因为空调机使用温度传感器，故C正确，ABD错误；
故选C。
7．AD
【解析】
【详解】
AB.若试验时发现有火情时装置不响，说明报警器的电压较小，要增大其电压，根据串联电路分压的特点可知，必须增大R2，应把R2的滑片P向上移。故A正确，B错误；
C.若报警器的电池老化（内阻变大，电动势不变），报警器的电压变小，电铃将不会响，所以会影响报警器的安全性能。故C错误；
D. 增大电源的电动势，报警器的电压变大，相当于电动势不变，R1变小，所以会使报警的临界温度降低。故D正确。
8．AC
【解析】
【详解】
根据题意，天黑时，出现声音它就开启；而白天，即使有声音它也没有反应，故电路中有光传感器，即使天黑，没声音灯也不亮，故用到了声音传感器．即控制电路中接入了光传感器、声音传感器．故选AC．
9．AC
【解析】
【详解】
A．当温度升高到某一数值，热敏电阻R的阻值减小，电路中电流增大，继电器L对衔铁P吸引力增大，P将会被吸合下，故A正确。
B．当温度降低到某一数值，热敏电阻R的阻值增大，电路中电流减小，继电器L对衔铁P吸引力减小，P将不会被吸合下，故B错误。
CD．恒温箱内温度高到一定数值后，应与电源断开停止加热，由上分析可知，温度升高后，A、B端断开，所以工作时，应该把恒温箱内的加热器接在A、B端，故C正确，D错误。
故选AC。
10．BD
【解析】
原线圈接入如图乙所示，T=0.02s，所以频率为，故A错误；原线圈接入电压的最大值是220V，所以原线圈接入电压的有效值是U=220V，理想变压器原、副线圈匝数比为10：1，所以副线圈电压是22V，所以V的示数为22V，故B正确；R阻值随光照变强而减小，根据 知副线圈电流增大，灯泡变亮，根据功率相等，所以原线圈输入功率增大，原线圈电流增大，所以A的示数变大，故C错误D正确；故选BD.
11．温度不小于50 ℃时，电路右侧的小灯泡会发光
【解析】
【详解】
根据题意，当继电器线圈中的电流大于或等于时，由闭合电路欧姆定律求出Rt的值，从图线a中读出对应的温度，再得到温度的条件．
根据闭合电路欧姆定律得：，得：，从图线可知对应的温度是，所以温度小于时，电路右侧的小灯泡会发光．
12．见解析
【解析】
【详解】
[1]当物品通过时，物品挡住光线，使光电管中无光电流产生，电路中无电流，电磁铁放开齿轮，让齿轮转过一格，计下一个数；当无物品通过时，光线照到光电管上，使光电管中有光电流产生，电磁铁吸引衔铁，卡住齿轮，计数齿轮不转就不计数。
13．大于 升高 降低
【解析】
【详解】
[1][2][3]．双金属片上层金属的热膨胀系数大于下层金属，常温下，弹性铜片和双金属片触点是接触的，通电后，电热丝发热，当温度升高到某一值时，双金属片上层的金属受热膨胀，形变量大于下层金属，双金属片向下弯曲，使触点分离，切断电路；随着温度的降低，当降到某一温度时，双金属片收缩恢复原状，两触点又接触，接通电路。调温旋钮下压弹性铜片，可使触点分离的温度升高；上提弹性铜片，可降低触点的分离温度，从而实现了调温控制。
14．非； 不发光
【解析】
【分析】
根据门电路的符号判断该门电路为非门；当输出端为高电势时，灯泡会发光，为低电势时，灯泡不发光，所以判断灯泡发光还是不发光，看输入端是高电势还是低电势。
【详解】
解：该逻辑电路为非门电路，非门的特点输入状态和输出状态相反，当电阻R′受到光照时，其阻值将变得远小于R，则R两端的电势差大，R′两端间的电势差小，则输入端为高电势，那么输出端为低电势，小灯泡L不发光；
故答案为：非，不发光。