1、实验十一：传感器的简单使用一、单项选择题1美国科学家Willard SBoyle与George ESmith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，下列器件不可作为传感器的有()A光敏电阻 B热敏电阻C霍尔元件 D干电池2唱卡拉OK用的话筒，内有传感器其中有一种是动圈式的，它的工作原理是在弹性膜片后面粘接一个轻小的金属线圈，线圈处于永磁体的磁场中，当声波使膜片前后振动时，就将声音信号转变为电信号下列说法正确的是()A该传感器是根据电流的磁效应工作的B该传感器是根据电磁感应原理工作的C膜片振动时，穿过金属线圈的磁通量不变D膜片振动时，
2、金属线圈中不会产生感应电动势3半导体电阻的大小随温度的变化会发生明显的改变，用半导体材料制成的电阻叫热敏电阻热敏电阻可以用来监控汽车元件温度的变化，图KS111甲所示是热敏电阻的阻值随温度变化的规律图，现将该电阻与阻值为50 的电阻R0组成如图乙所示的电路，电源电压为12 V，当电流表的示数为0.2 A时，热敏电阻的温度为() 甲 乙图KS111A10 B30 C60 D90 4利用金属导体的电阻随温度的变化而变化的特点可以制成电阻温度计图KS112甲所示为某种金属导体的电阻R随温度t变化的图线(直线)如果用这种金属导体做成测温探头，再将它连入如图乙所示的电路中，随着测温探头处待测温度的变化，
3、电流表示数也会发生变化则在t1t2温度范围内() 甲 乙图KS112A待测温度越高，电流表的示数越大B待测温度越高，电流表的示数越小C待测温度升高，电流表的示数均匀增大D待测温度升高，电流表的示数均匀减小5在输液时，药液有时会从针口流出体外，为了及时发现，设计了一种报警装置，电路如图KS113所示M是贴在针口处的传感器，接触到药液时其电阻RM发生变化，导致S两端电压U增大，装置发出警报，此时()图KS113ARM变大，且R越大，U增大越明显BRM变大，且R越小，U增大越明显CRM变小，且R越大，U增大越明显DRM变小，且R越小，U增大越明显二、多项选择题6图KS114所示为光敏电阻自动计数器的
4、示意图，图中虚线表示激光，圆柱体表示随传送带运动的货物，其中R1为光敏电阻，R2为定值电阻，此光电计数器的基本工作原理是()图KS114A当光照射R1时，信号处理系统获得高电压B当光照射R1时，信号处理系统获得低电压C信号处理系统每获一次低电压就计数一次D信号处理系统每获一次高电压就计数一次7传感器是把非电学量转换成电学量的一种元件如图KS115所示，图乙、图丙是两种常见的电容式传感器，现将图乙、图丙两种传感器分别接到图甲的电路中进行实验(电流从电流表正接线柱流入时指针向右偏)，下列实验现象中正确的是() 甲 乙丙图KS115A当乙传感器接入电路实验时，若F变小，则电流表指针向右偏转B当乙传感
5、器接入电路实验时，若F变大，则电流表指针向右偏转C当丙传感器接入电路实验时，若导电溶液深度h变大，则电流表指针向左偏转D当丙传感器接入电路实验时，若导电溶液深度h变小，则电流表指针向左偏转8工业生产中需要物料配比的地方常用“吊斗式”电子秤，图KS116甲所示的是“吊斗式”电子秤的结构图，其中实现称质量的关键性元件是拉力传感器拉力传感器的内部电路如图丙所示，R1、R2、R3是定值电阻，R120 k，R210 k，R0是对拉力敏感的应变片电阻，其电阻值随拉力变化的图象如图乙所示，已知料斗重1103 N，没装料时Uba0，g取10 m/s2.下列说法正确的是() 甲 乙 丙图KS116AR3阻值为4
6、0 kB装料时，R0的阻值逐渐变大，Uba的值逐渐变小 C拉力变大，应变片电阻阻值也变大，Uba传感器的示数也变大D应变片的作用是把物体形变这个力学量转换为电压这个电学量三、非选择题9(2017年河南大联考)图KS117甲所示是一种常用的力传感器，它是利用金属电阻应变片将力的大小转换为电阻大小变化的传感器常用的力传感器由金属梁和应变片组成，且力F越大，应变片弯曲程度越大，应变片的电阻变化就越大，输出的电压差U|U1U2|也就越大已知传感器不受压力时的电阻约为19 ，为了准确地测量该阻值，设计了以下实验，实验原理图如图乙所示甲 乙 丙图KS117实验室提供以下器材：A定值电阻R0(R05 )B滑
7、动变阻器(最大阻值为2 ，额定功率为50 W)C电流表(0.6 A，内阻r11 )D电流表(0.6 A，内阻r2约为5 )E直流电源E1(电动势3 V，内阻约为1 )F直流电源E2(电动势6 V，内阻约为2 )G开关S及导线若干(1)当金属梁没有受到压力时，两应变片的电阻相等，通过两应变片的电流相等，则输出的电压差U_(填“大于零”“小于零”或“等于零”)(2)图乙中为电流表，其中电流表选_(填“”或“”)，电源选_(填“E1”或“E2”)(3)在供电电路中滑动变阻器有两种连接方式：一种是限流式，另一种是分压式，本实验应选择的方式为_(4)在图丙中，将原电路B、C间导线断开，并将滑动变阻器与原
8、设计的电路A、B、C端的一些端点连接，调节滑动变阻器，测量多组数据，从而使实验结果更准确，请在图丙中正确连接电路(5)结合上述实验步骤可以得出电阻的表达式为_(两电流表的电流分别用I1、I2表示)10图KS118所示为某一热敏电阻(电阻值随温度的改变而改变，且对温度很敏感)的IU关系曲线图图KS118(1)为了通过测量得到如图所示IU关系的完整曲线，在图KS119所示的甲和乙两个电路中应选择的是图_；简要说明理由：_.(电源电动势为9 V，内阻不计，滑动变阻器的阻值为0100 )图KS119(2)图丙电路中，电源电压恒为9 V，电流表示数为70 mA，定值电阻R1250 ，由热敏电阻的IU关系
9、曲线可知，热敏电阻两端的电压为_V；电阻R2的阻值为_.(3)举出一个可以应用热敏电阻的例子：_.11图KS1110所示装置可以用来测量硬弹簧(即劲度系数较大的弹簧)的劲度系数k.电源的电动势为E，内阻可忽略不计，滑动变阻器全长为l，重力加速度为g，为理想电压表当木板上没有放重物时，滑动变阻器的触头位于图中a点，此时电压表示数为零在木板上放置质量为m的重物，滑动变阻器的触头随木板一起下移，由电压表的示数U及其他给定条件，可计算出弹簧的劲度系数k.图KS1110(1)写出m、U与k之间所满足的关系式：_.(2)已知E 1.50 V，l 12.0 cm，g9.80 m/s2.测量结果如下表：m/k
10、g1.001.503.004.506.007.50U/V0.1080.1540.2900.4460.6080.740图KS1111在图KS1111中给出的坐标纸上利用表中数据描出mU直线mU直线的斜率为_kg/V.弹簧的劲度系数k_N/m.(计算结果保留3位有效数字)12传感器担负着信息的采集任务，在自动控制中发挥着重要作用，传感器能够将感受到的物理量(如温度、光、声等)转换成便于测量的量(通常是电学量)例如热敏传感器，主要是应用了半导体材料制成的热敏电阻，热敏电阻随温度变化的图线如图KS1112甲所示，图乙是由热敏电阻Rt作为传感器制作的简单自动报警器线路图图KS1112(1)为了使温度过高时报警器铃响，c应接在_(填“a”或“b”)(2)若使启动报警的温度提高些，应将滑动变阻器滑片P向_(填“左”或“右”)移动(3)如果在调试报警器达最低报警温度时，无论如何调节滑动变阻器滑片P都不能使报警器工作，且电路连接完好，各电路元件都能处于工作状态，则造成工作电路实际不能工作的原因可能是：_.5