1、课时达标训练(十三)揭开传感器的“面纱”常见传感器的工作原理一、单项选择题1关于传感器的作用，下列说法正确的是()A通常的传感器可以直接用来进行自动控制B传感器可以将感受到的一些信息转换为电学量C传感器可以将所有感受到的信息都转换为电学量D以上说法均不正确2下列说法不正确的是()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3关于光敏电阻和热敏电阻，下列说法中正确的是()A光敏电阻是用半导体材料制成的，其阻值随光照增强而减小，随光照的减弱而增大B光敏电阻是能把光照强度这个光学量转换为电流这个电
2、学量的传感器C热敏电阻是用金属铂制成的，它对温度感知很灵敏D热敏电阻是把热量这个热学量转换为电阻这个电学量的传感器4在如图所示的电路中，电源两端的电压恒定，L为小灯泡，R为光敏电阻，LED为发光二极管(电流越大，发出的光越强)，且R与LED相距不变，下列说法正确的是()A当滑动触头P向左移动时，L消耗的功率增大B当滑动触头P向左移动时，L消耗的功率减小C当S断开时，L消耗功率变大D无论怎样移动触头，P、L消耗的功率都不变5如图所示是观察电阻值随温度变化情况示意图。现在把杯中的水由冷水变为热水，关于欧姆表的读数变化情况正确的是()A如果R为金属热电阻，读数变大，且变化非常明显B如果R为金属热电阻
3、，读数变小，且变化不明显C如果R为NTC热敏电阻(用半导体材料制作)，读数变小，读数变化非常明显D如果R为NTC热敏电阻(用半导体材料制作)，读数变小，读数变化不明显二、多项选择题6如图所示，用光敏电阻LDR和灯泡制成的一种简易水污染指示器，下列说法中正确的是()A严重污染时，LDR是高电阻B轻度污染时，LDR是高电阻C无论污染程度如何，LDR的电阻不变，阻值大小由材料本身因素决定D该仪器的使用会因为白天和晚上受到影响7传感器是一种采集信息的重要器件，如图所示为测定压力的电容式传感器，将电容器、灵敏电流计(零刻度在中间)和电源串联成闭合回路。当压力F作用于可动电极的膜片上时，膜片产生形变，引起
4、电容的变化，导致灵敏电流计指针偏转。在对膜片开始施加恒定的压力到膜片稳定的这段时间，下列说法正确的是(电流从灵敏电流计正接线柱流入时指针向右偏)()A灵敏电流计指针向右偏B灵敏电流计指针向左偏C灵敏电流计指针不动D电容器的极板带电量变大8如图所示，R1、R2为定值电阻，L为小灯泡，R3为光敏电阻，当照射光强度增大时，下列说法正确的是()A电压表的示数增大BR2中电流减小C小灯泡的功率增大D电路的路端电压增大三、非选择题9如图所示，一热敏电阻RT放在控温容器M内；A为毫安表，量程6 mA，内阻为数十欧姆；E为直流电源，电动势约为3 V，内阻很小；R为电阻箱，最大值为999.9 ；S为开关。已知R
5、T在95 时的阻值为150 ，在20 时的阻值约为550 。现要求在降温过程中测量在95 20 之间的多个温度下RT的阻值。(1)在图中画出连线，完成实验原理电路图。(2)完成下列实验步骤中的填空：依照实验原理电路图连线；调节控温容器M内的温度，使得RT的温度为95 ；将电阻箱调到适当的初值，以保证仪器安全；闭合开关，调节电阻箱，记录电流表的示数I0，并记录_；将RT的温度降为T1(20 T195 )；调节电阻箱，使得电流表的读数_，记录_；温度为T1时热敏电阻的电阻值RT1_；逐步降低T1的数值，直到20 为止；在每一温度下重复步骤、。10在图甲中，电源的电动势E9.0 V，内阻可忽略不计；
6、G为灵敏电流表，内阻r保持不变；R0为保护电阻，R为热敏电阻，其电阻值与温度变化的关系如图乙所示。试写出热敏电阻的阻值随温度变化的关系式。闭合开关S，当R的温度等于40 时，电流表示数I12.25 mA，则当电流表的示数I23.6 mA时，热敏电阻R的温度是多少摄氏度？参考答案1解析：选B传感器主要是用来采集信息，并将采集到的信息转换成便于测量的量；但并不是将其感受到的所有信息都转换为电学量。2解析：选C电视遥控接收器主要是利用传感器来接收信息的。3解析：选A光敏电阻是把光照强度转换为电阻的元件；热敏电阻是把温度转换为电阻的元件，B、D错误；热敏电阻和光敏电阻都是半导体材料制成的，半导体具有光
7、敏性和热敏性，金属铂与热敏电阻相反，C错误。4解析：选A触头P向左移动时，支路电阻变小，电源两端电压不变，LED灯的亮度变大，光敏电阻R的电阻变小，流经L的电流变大，消耗功率变大；S断开时，R值增大，电路中总电阻变大，总电流变小，流经L的电流变小，则L的功率变小。5解析：选C如图所示，是NTC热敏电阻的温度特性曲线，根据曲线的特点可以看出，当热敏电阻温度升高时，其电阻急剧减小；是金属热电阻的温度特性曲线，其电阻的大小随温度均匀变化；故当R为金属热电阻时，水的温度升高，电阻的阻值变大，欧姆表的示数会变大。但由于热传导需要时间，故其电阻变化不灵敏，A、B错误；若电阻为NTC热敏电阻，其阻值随着温度
8、的升高会迅速减小，欧姆表的示数也会迅速减小，C正确，D错误。6解析：选AD严重污染时，透过污水照到LDR上的光线较少，LDR电阻较大，A对，B错；LDR由半导体材料制成，受光照影响电阻会发生变化，C错；白天和晚上自然光强弱不同，或多或少会影响LDR的电阻，D对。7解析：选BD压力F作用时，极板间距d变小，由C，电容器电容C变大，又根据QCU，极板带电量变大，所以电容器应充电，又由于上极板带正电，灵敏电流计中产生由负接线柱流入的电流，所以指针将向左偏。8解析：选ABC当光照强度增大时，光敏电阻R3阻值变小，回路中电流I变大。A：定值电阻R1两端的电压等于IR1增大；B：由于R1与r的电压增大，故
9、并联电路两端的电压减小，则R2的电流减小；C：总电流变大，R2的电流变小，所以小灯泡的电流增大，则其功率增大；D：电流增大，电源内阻r两端的电压增大，所以路端电压减小。9解析：(1)由于本实验只有一只可以测量和观察的直流电流表，所以应该用“替代法”，考虑到用电流表观察而保证电路中电阻不变，因此将热敏电阻、电阻箱和电流表串联形成测量电路，如图所示。而且热敏电阻RT的阻值在95 和20 是已知的，所以热敏电阻的初始温度为95 ，则电流表示数不变时，电阻箱和热敏电阻的总阻值应保持150 和电阻箱的初值之和不变；如果热敏电阻的初始温度为20 ，则电流表示数不变时，电阻箱和热敏电阻的总阻值应保持550
10、和电阻箱的初值之和不变。因此可以测量任意温度下的电阻。(2)依据实验原理，完成本实验的各步骤。答案：(1)电路图见解析(2)电阻箱的读数R0仍为I0电阻箱的读数R1(R0R1150)10解析：题中的R t图象是直线，根据数学知识可写出热敏电阻R与温度t的关系式为Rktb由图象知t10 时，R14.25 k，得b4.25再根据t2120 时，R22 k，得k0.018 75所以R与t的关系式为R0.018 75t4.25(k)根据题中的R t图象，t340 时，热敏电阻的阻值 R33.5 k，有EI1(rR0R3)电流I23.6 mA时，设热敏电阻的阻值为R4，有EI2(rR0R4)代入数据可解得R42 k由题中的R t图象或将R42 k 代入R与t的关系式可得t4120 答案：R0.018 75t4.25(k)120
