2019-2020学年粤教版选修3-2 3.3传感器的应用 达标作业（解析版)

3.3传感器的应用
达标作业（解析版)
1．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
2．如图为握力器原理示意图，握力器把手上的连杆与弹簧一起上下移动，握力的大小可通过﹣定的换算关系由电流表的示数获得．当人紧握握力器时，如果握力越大，下列判断正确的有（　　）
A．电路中电阻越大?????????????
B．电路中电阻不变?????????????
C．电路中电流越小?????????????
D．电路中电流越大
3．图是测试热敏电阻R的实验电路图，滑动变阻器已调节到某一适当的值．实验中观察到当温度升高时灯更亮．对实验现象分析正确的有（　　）
A．温度升高，电路中的电流减小?????????????????????????????
B．温度升高，电路中的电流不变
C．温度升高，热敏电阻的阻值增大?????????????????????????
D．温度升高，热敏电阻的阻值减小
4．许多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．温度传感器和光电传感器
B．光电传感器和声音传感器
C．声音传感器和热电传感器
D．温度传感器和热电传感器
5．为了防止火灾的发生，在宾馆房间的天花板上大多装有一个传感器，该传感器是(　　)
A．气体传感器
B．光敏电阻传感器
C．压力传感器
D．烟雾传感器
6．美国科学家willard S．Boyle与George E．Smith因电荷耦合器件(CCD)的重要发明荣获2009年度诺贝尔物理学奖．CCD是将光学量转变成电学量的传感器．下列器件可作为传感器的有(　　)
A．发光二极管 B．热敏电阻
C．霍尔元件 D．干电池
7．如图所示电路由电源电动势为E，内阻、开关S、定值电阻、、光敏电阻光照越强，电阻越小和两平行板水平放置的电容器连接而成。当开关S闭合，电容器两板间的M点的带电液滴恰好静止。现用强光照射电阻时（ ）
A．液滴向上运动
B．电容器所带电荷量增加
C．电源的输出功率减小
D．M点的电势升高
8．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
9．“或”门电路的逻辑关系可表示为Y＝A＋B，则下列关于“或”门的逻辑关系中结果正确的是（? ）
A．0＋0＝0????????????????????????????
B．0＋1＝1????????????????????????????
C．1＋0＝1????????????????????????????
D．1＋1＝0
10．关于电子秤中应变式力传感器的说法正确的是（ ）?
A．应变片是由导体材料制成的?
B．当应变片的表面拉伸时，其电阻变大；反之，变小
C．传感器输出的是应变片上的电压?
D．外力越大，输出的电压差值也越大?
11．走廊上的灯要求白天不亮，晚上有人走过时才亮，应在电路中接入什么传感器？这些传感器产生的信号要之间采用哪种连接形式串联或并联去控制灯泡的照明？
12．如图所示，A是浮子，B是金属触头，C为住宅楼房顶上的蓄水池，M是带水泵的电动机，D是弹簧，E是衔铁，F是电磁铁，S1、S2分别为触头开关，S为开关，J为电池．请利用上述材料，设计一个住宅楼房顶上的自动注水装置．
(1)连接电路图；
(2)简述其工作原理(涉及的元件可用字母代替)
13．许多楼道灯有着这样的功能：天黑时，出现声音它就开启，而在白天即使有声音它也没反应，它的控制电流中接入________传感器开关和________传感器开关，从这些传感器来的信号，通过一个________（选填“非门”、“与门”或“或门”）电路后，进入执行电路．在图中的虚框内画出两种传感器开关控制的楼道灯电路图．
14．图为用电源、电磁继电器、滑动变阻器、绿灯泡、小电铃、半导体热敏电阻、开关、导线等组成的一个高温报警器电路图，要求是：正常情况绿灯亮，有险情时电铃报警，则图中的甲是________；乙是________；丙是________．
参考答案
1．C
【解析】
【详解】
楼道中安装了自动灯光控制系统，白天灯不亮，和光传感器有关；晚上有人经过时，灯自动亮起来，与声音有关，是声传感器，所以该传感器能够测量的物理量是光强和声音。故选C。
【点睛】
该题考查常见传感器的使用与传感器的特点，属于对基础知识点的考查．其中光敏电阻则是当有光时，其电阻的阻值发生变化，是常见的光传感器．
2．D
【解析】
【详解】
由图看出，握力增大，触片下滑，变阻器接入电路的电阻越小，外电路的总电阻越小，根据闭合电路欧姆定律可知，电路中电流越大，D正确．
3．D
【解析】
【详解】
当温度升高时，电路中的热敏电阻的阻值减小，由闭合电路殴姆定律可知：电路中的电流增大，导致灯泡变亮。故选D。
【点睛】
为何要将滑动变阻器调到某一适当值，按常规应该调为0，随着热敏电阻减小，电流变大，灯泡功率更大吗？其实不然，当电源输出功率越大，灯泡才可能越亮，所以将滑动变阻器与电源组合一个新电源，当外电阻与内电阻阻值相等时，电源输出功率最大．
4．B
【解析】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和声音传感器。故选B。
【点睛】了解延时开关的使用原理，利用了光传感器、声音传感器及与门电路，天黑、声音同时出现它就开启，灯亮．
5．D
【解析】
火灾报警器当有烟雾时，经过漫反射，将光信号转换成电信号，从而发出警报．所以该传感器是用光传感器实现报警的，导致烟雾传感器，故A、B、C错误，D正确；故选D．
【点睛】常用传感器的工作原理、特性及在实践中的应用要在平时学习中不断积累．
6．BC
【解析】试题分析：传感器是将非电学量转变成电学量，如力传感器是将力学量转变成电学量．
解：A选项：发光二极管两极达到一定电压时就会正向导通，所以不是传感器．故A不正确；
B选项、C选项：热敏电阻可以把温度转化为电学量，而霍尔元件可以把磁场的磁感应强度转化为电学量，故BC均正确
D选项：干电池是电源，能给两极提供电势差的设备．故不正确；
故选为：BC
【点评】本题考查传感器的概念判断．
7．ABD
【解析】
【详解】
A、电路稳定时，电容器两极板之间的电压为电阻R1两端的电压。当无光照射时，带电液滴恰好静止，液滴所受重力和电场力是一对平衡力；当用强光照射光敏电阻R2时，光敏电阻的阻值变小，电路中电流增大，R1两端间的电压增大，则电容器的电压增大，根据 可知，电容器两极板间的场强增大，液滴所受到的电场力增大，所以液滴向上运动，故A正确。
B，由A项知，电容器两端的电压增大，根据 可知，电容器所带电荷量增加，故B正确。
C，由于电源的内外电阻的大小关系未知，所以无法确定电源的输出功率的变化情况，故C项错误。
D，由A项知，电容器两极板间场强增大，电容器下极板电势为0，根据 可知，M点的电势升高，故D项正确。
故选ABD
8．ABD
【解析】
根据传感器的知识可得BD正确。
9．ABC
【解析】
【详解】
如果几个条件中，只要有一个条件得到满足，某事件就会发生，这种关系叫做“或”逻辑关系；“或”逻辑关系中输入都是0时，输出才是0；输入中有一个是1，则输出是1．即0+0=0；0+1=1；1+0=1；1+1=1，ABC正确．
10．BD
【解析】
应变式力传感器中应变片是一种敏感元件，现在多用半导体材料制成，A错；应变片的表面拉伸时，下表面压缩，上表面的电阻变大，下表面的电阻变小，B对；传感器输出的是上、下应变片的电压的差值输出，C错；外力越大，弯曲形变越大，电阻变化越大，输出的电压差值越大，D对。
11．应接光敏传感器和声音传感器，两者产生的信号采用串联的形式控制灯泡
【解析】
【详解】
由分析知灯泡与两个传感器开关串联，且火线要先过开关，再接入灯泡尾部的金属点，零线接入螺旋套，如下图所示：
故应接光敏传感器和声音传感器，两者产生的信号采用串联的形式控制灯泡．
【点睛】
设计电路时，首先考虑传感器开关和用电器之间的连接，再考虑用电器之间的连接，最后和电源构成通路．
12．（1）(2)见解析
【解析】
(1)如图所示；
(2)按图接好电路，合上开关S，水泵工作，水位升高，当浮子上升使B接触到S1时，左侧电路(控制电路)工作，电磁铁F有磁力，吸下衔铁E，使S2断开，电动机M不工作，停止注水，当水位下降使B与S1脱离，控制电路停止工作，F无磁性，D拉动E，使S2接通，M工作．
13． 声音； 光； 与门；
【解析】
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．
根据题意，灯亮必须同时具备天黑，出现声音的条件，可得该逻辑关系属于与逻辑关系，对应的门电路为与门电路，故设计的门电路为与门电路．相当于两个控制开关串联；电路图如图所示．
14． 半导体热敏电阻 小电铃 绿灯泡
【解析】
【分析】
掌握电磁继电器的组成及工作原理，其主要组成部分为电磁铁，电磁继电器就是利用电磁铁来控制电路的，当控制电路电流较小时，电磁铁磁性较弱，不能将衔铁吸下；当控制电路电流增大时，电磁铁磁性增大，将衔铁吸下．
【详解】
根据要求，在常温下热敏电阻甲阻值较大，电磁铁磁性较弱，不能将衔铁吸下，此时绿灯所在电路接通，绿灯亮，所以丙是绿灯；温度升高，热敏电阻阻值较小，控制电路电流增大时，电磁铁磁性增大，将衔铁吸下，丙电路断开，乙电路接通电铃响，所以乙为小电铃；由以上的分析可知，甲是半导体热敏电阻．
【点睛】
此题考查了电磁继电器的构造及工作原理，并考查了并联电路电压的关系；电磁继电器是利用电磁铁来工作的自动开关．