广州市第五十六中学2019-2020学年高中物理粤教版选修3-2：3.2传感器的原理 课时作业（含解析）

3.2传感器的原理
课时作业（含解析)
1．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．温度传感器
C．光传感器
D．声音传感器
2．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．该机器人“眼睛”利用了光传感器
B．该机器人“眼睛”利用了力传感器
C．该机器人“眼睛”利用了温度传感器
D．该机器人“眼睛”利用了声音传感器
3．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（
）
①温度传感器，②光传感器，③声音传感器，④热传感器
A．①②
B．②③
C．③④
D．②④
4．街道务的路灯江海里的航标灯都要求夜晚亮白天关闭利用半导体的电学特性制成了自动点亮、熄天的装置，实现了自动控制，这是利用半导体的（　　）
A．压敏性
B．光敏性
C．热敏性
D．三特性都利用了
5．下列物品中应用了力传感器的是（　　）
A．电熨斗
B．电饭锅
C．电冰箱
D．电子台秤
6．关于传感器，下列说法中正确的是
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．电熨斗能够自动控制温度的原因是它装有双金属片温度传感器，这种传感器的作用是控制电路的通断
C．霍尔元件能把磁感应强度这个磁学量转换成这个电阻电学量
D．光敏电阻在光照射下其电阻会显著变大
7．冠状病毒疫情期间，口罩脱销了，消毒酒精脱销了，其实医用的额温枪也脱销了，一枪难求，因为其快速测温（1秒测温），无接触测温的特点而成了名副其实的防疫物质，其核心部件为一个传感器，外部还有几个按键，小型液晶屏，电池等构成。额温枪的核心部件是什么传感器？（
）
A．光传感器
B．声音传感器
C．力传感器
D．红外温度传感器
8．下列关于传感器说法中不正确的是（
）
A．热敏电阻是由金属制成的，对温度感知灵敏
B．电子秤所使用的测力装置是力传感器，它是把力信号转化为电压信号
C．电熨斗能自动控制温度的原因是它装有双金属片，这种双金属片的作用是控制电路的通断
D．光敏电阻能够把光照强弱这个光学量转换为电阻这个电学量
9．如图是电饭锅结构示意图，关于电饭锅下列说法正确的是
A．电饭锅中的感温磁体也是永磁体
B．开始煮饭时，压下开关按钮的原因是克服弹簧的弹力使永磁体一端上升，上下触点接触接通电路
C．用电饭锅煮米饭，饭熟后水分被大米吸收，锅底的温度会升高，当升高到“居里温度”时，电饭锅会自动断电
D．用电饭锅烧水，水沸腾后也可以自动断电
10．某同学发现他居住的楼房中，楼梯上的过道灯在夜晚天黑时，用力拍掌灯就亮了；而白天怎样用力拍掌，灯都不能亮．后来老师告诉他：过道灯是由声传感器和光传感器同时来控制的，其原理图如图所示，下列关于声传感器和光传感器的说法正确的是（）
A．白天有光照时，光传感器自动闭合
B．夜晚无光照时，光传感器自动闭合
C．有人走动或发出声音时，声传感器自动闭合
D．无人走动或没有声音时，声传感器自动闭合
11．如图所示，图甲为热敏电阻的图象，图乙为用此热敏电阻R和继电器组成的一个简单恒温箱温控电路，继电器的电阻为当线圈的电流大于或等于20mA时，继电器的衔铁被吸合。为继电器线圈供电的电池的电动势，内阻不计。图中的“电源”是恒温箱加热器的电源。
1）应该把恒温箱内的加热器接在______
填“A、B?端”或“C、D?端”.
（2）如果要使恒温箱内的温度保持在，可变电阻的阻值应调节为______
。
12．传感器是把非电学量（如速度、温度、压力等）的变化转换成电学量的变化的一种元件，在自动控制中有着相当广泛的应用。有一种测量人的体重的电子秤，其测量部分的原理图如图中的虚线框所示，它主要由压力传感器R（电阻值会随所受压力大小发生变化的可变电阻）和显示体重大小的仪表A（实质是理想电流表）组成。压力传感器表面能承受的最大压强为1×107Pa，且已知压力传感器R的电阻与所受压力的关系如表所示。设踏板和压杆的质量可以忽略不计，接通电源后，压力传感器两端的电压恒为4.8V，取g=10m/s2。请作答：
（1）该秤零点（即踏板空载时）的刻度线应标在电流表刻度盘何处？
（2）如果某人站在该秤踏板上，电流表刻度盘的示数为20mA，则这个人的质量是多少？
参考答案
1．C
【解析】
由图可知，该传感器可以作为机器人的眼睛，则说明它采用的应是通过感光原理而确定障碍物的，故应为光传感器，ABD与分析不符，故选C。
2．A
【解析】
遇到障碍物会绕开，说明该机器人“眼睛”利用了光传感器，故选项A正确，选项BCD错误。
故选A。
3．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、声音传感器，故B正确，ACD错误。
故选B。
4．B
【解析】
根据题意可知灯要求夜晚亮白天熄，说明电路和光照有关，所以这是利用了半导体的光敏性，压敏性与压力有关，热敏性与温度有关，均不符合题意，ACD错误，B正确。
故选B。
5．D
【解析】
电熨斗、电饭锅和电冰箱都应用的是温度传感器；电子台秤用的是压力传感器。故D正确，ABC错误。
故选D。
6．B
【解析】
试题分析：话筒是一种常用的声波传感器，其作用是声信号转换为电信号，故A错误；热双金属片传感器和干簧管在电路中相当于开关，可以控制电路的通断，故B正确；霍尔元件能把磁感应强度这个磁学量转换为电压这个电学量，故C错误；光敏电阻在光照射下其电阻会显著变小，D错误；
考点：考查了传感器的应用
【名师点睛】该题考查常见的传感器的特点与应用，属于对基础知识点的考查，多加积累即可做好这一类的题目
7．D
【解析】
任何物体在高于绝对零度以上时都会向外发出红外线，额温枪通过红外温度传感器接收红外线,
计算出温度数据，所以，额温枪的核心部件是红外温度传感器，ABC选项错误，D正确；
故选择:D。
8．A
【解析】
A．热敏电阻是由半导体材料制成的，对温度感知灵敏，选项A错误，符合题意；
B．电子秤所使用的测力装置是力传感器，它是把力信号转化为电压信号，选项B正确，不符合题意；
C．电熨斗能自动控制温度的原因是它装有双金属片，这种双金属片的作用是控制电路的通断，选项C正确，不符合题意；
D．光敏电阻能够把光照强弱这个光学量转换为电阻这个电学量，选项D正确，不符合题意。
故选A。
9．BC
【解析】
A.
电饭锅应用了温度传感器，它的主要元件感温铁氧体，故A错误；
B.
开始煮饭时，压下开关按钮的原因是克服弹簧的弹力使永磁体一端上升，上下触点接触接通电路，从而开始加热，当达到温度升高达到103℃时，感温铁氧体便失去了铁磁性会自动断电，故B正确；
C.
饭熟后，水分被大米吸收，锅底温度升高，当温度升至“居里点”103℃时，感温磁体失去磁性，在弹簧作用下，切断电源，故C正确；
D.
如果在1标准大气压下，当电饭锅烧水，水沸腾后，温度达到100℃，不会达到103℃，因此不可以自动断电，故D错误；
故选：BC.
10．BC
【解析】
天亮时光控开关自动断开，天黑时闭合；有人走动发出声音，声控开关闭合；两个开关同时闭合，灯就会自动亮，所以两个开关应相互影响同时符合闭合条件．
A.
白天有光照时，光传感器自动断开，故A错误；
B.
夜晚无光照时，光传感器自动闭合，故B正确；
C.
有人走动或发出声音时，声传感器自动闭合，故C正确；
D.
无人走动或没有声音时，声传感器自动断开，故D错误．
11．A、B端
300Ω
【解析】
（1）[1]当温度较低的时候，热敏电阻的电阻较大，电路中的电流较小，此时继电器的衔铁与AB部分连接，此时是需要加热的，恒温箱内的加热器要工作，所以该把恒温箱内的加热器接在A、B
端．
（2）[2]当温度达到100℃时，加热电路就要断开，此时的继电器的衔铁要被吸合，即控制电路的电流要到达20mA=0.02A，根据闭合电路欧姆定律可得
即
解得
R′=300Ω．
12．（1）应标在电流表刻度盘1.6×10-2A处（2）50kg
【解析】
（1）由压力传感器R的电阻与所受压力的关系如表中所示，可得：F=0，R=300Ω，由闭合电路欧姆定律：
即该秤零起点（即踏板空载时）的刻度线应标在电流表刻度盘1.6×10-2A处
（2）由闭合电路欧姆定律：
由表中数据得，F=500N，由G=mg，得m=50kg
如果某人站在该秤踏板上，电流表刻度盘的示数为20mA，则此人的体重是50kg。
答：（1）应标在电流表刻度盘1.6×10-2A处（2）50kg