1、3.2 传感器的原理 每课一练（粤教版选修3-2）1(双选)关于传感器，下列说法正确的是( )A光敏电阻和热敏电阻都是由半导体材料制成的B金属材料也可以制成传感器C传感器主要是通过感知电阻的变化来传递信号的D以上说法都不正确2光敏电阻能将光信号转化为电信号是因为( )A光照强度发生变化时，光敏电阻的阻值也发生变化B光照强度发生变化时，光敏电阻的体积也发生变化C光照强度发生变化时，光敏电阻的长度也发生变化D光照照度发生变化时，光敏电阻的横截面积也发生变化3如图9所示是观察电阻值随温度变化情况的示意图，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(设水对电阻阻值的影响不计)( )
2、图9A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，读数变小，且变化不明显C如果R为热敏电阻(用半导体材料制成)，读数变化非常明显D如果R为热敏电阻(用半导体材料制成)，读数变化不明显4如图10所示，R3是光敏电阻，当开关S闭合后，在没有光照射时，a、b两点等电势当用光照射电阻R3时，则( )图10AR3的电阻变小，a点电势高于b点电势BR3的电阻变小，a点电势低于b点电势CR3的电阻变大，a点电势高于b点电势DR3的电阻变大，a点电势低于b点电势5(双选) 在温控电路中，通过热敏电阻阻值随温度的变化可实现对电路相关物理量的控制如图11所示电路，R1为定值电阻，R2为半导体
3、热敏电阻(温度越高电阻越小)，C为电容器当环境温度降低时( )图11A电容器C的带电荷量增大B电压表的读数增大C电容器C两板间的电场强度减小DR1消耗的功率增大6(双选)如图12所示电路中，电源电动势为E，内阻为r，Rt为负温度系数热敏电阻，RG为光敏电阻，闭合开关后，小灯泡L正常发光，由于环境条件改变(光照或温度)，发现小灯泡亮度变暗，则引起小灯泡变暗的原因可能是( )图12A温度不变，光照增强 B温度升高，光照不变C温度降低，光照增强 D温度升高，光照减弱7某学习小组的同学在用多用电表研究热敏特性实验中，安装好如图13所示装置，向杯内加入冷水，温度计的示数为20 ，多用电表选择适当的倍率，
4、读出热敏电阻的阻值R1，然后向杯内加入热水，温度计的示数为60 ，发现多用电表的指针偏转角度较大，则下列说法正确的是( )图13A应选用电流档，温度升高时换用大量程测量B应选用电流档，温度升高时换用小量程测量C应选用欧姆档，温度升高时换用倍率大的档D应选用欧姆档，温度升高时换用倍率小的档8如图14所示为一种自动跳闸的闸刀开关，O是转动轴，A是绝缘手柄，C是闸刀卡口，M、N接电源线，闸刀处于垂直纸面向里、B1 T 的匀强磁场中，CO间距离为10 cm，当磁场力为0.2 N 时，闸刀开关会自动跳开则要使闸刀开关能跳开，CO中通过的电流的大小和方向为( )图14A电流方向CO B电流方向OCC电流大
5、小为1 A D电流大小为0.5 A 题 号12345678答 案9按图15所示连接好电路，合上S，发现小灯泡不亮，原因是_；用电吹风对热敏电阻吹一会儿，会发现小灯泡_，原因是_；把热敏电阻放入冷水中会发现_图1510一般的电熨斗用合金丝做发热元件，合金丝电阻随温度t变化的关系如图16中实线所示由于环境温度以及熨烫的衣服厚度、干湿等情况不同，熨斗的散热功率不同，因而熨斗的温度可能会在较大的范围内波动，易损坏衣物有一种用主要成分为BaTiO3，被称为“PTC”的特殊材料做发热元件的电熨斗，具有升温快、能自动控制温度的特点PTC材料的电阻随温度变化的关系如图中实线所示根据图线分析：图16(1)为什么
6、处于冷态的PTC熨斗刚通电时比普遍电熨斗升温快？(2)通电一段时间后，电熨斗温度t自动地稳定在_t_范围之内11青岛奥运会帆船赛场采用风力发电给蓄电池充电，为路灯提供电能用光敏电阻作为传感器控制路灯电路的开关，实现自动控制光敏电阻的阻值随照射光的强弱而变化，作为简化模型，可以近似认为，照射光较强(如白天)时电阻几乎为0：照射光较弱(如黑天)时电阻接近于无穷大利用光敏电阻作为传感器，借助电磁开关，可以实现路灯自动在白天关闭，黑天打开电磁开关的内部结构如图17所示.1、2两接线柱之间是励磁线圈，3、4两接线柱分别与弹簧片和触点连接当励磁线圈中电流大于50 mA时，电磁铁吸合铁片，弹簧片和触点分离，
7、3、4断开；电流小于50 mA时，3、4接通励磁线圈中允许通过的最大电流为100 mA.图17(1)利用以下器材设计一个自动控制路灯的电路，画出电路原理图光敏电阻R1，符号灯泡L，额定功率40 W，额定电压36 V，符号保护电阻R2，符号电磁开关，符号蓄电池E，电压36 V，内阻很小；开关S，导线若干 (2)回答下列问题：如果励磁线圈的电阻为200 ，励磁线圈允许加的最大电压为_V，保护电阻R2的阻值范围为_.在有些应用电磁开关的场合，为了安全，往往需要在电磁铁吸合铁片时，接线柱3、4之间从断开变为接通为此，电磁开关内部结构应如何改造？请结合本题中电磁开关内部结构图说明任意举出一个其它的电磁铁
8、应用的例子答案课后巩固练1AB2A 光敏电阻的特性是光照强度变化时，电阻率发生明显变化，而长度、体积、横截面积不发生变化，故光敏电阻阻值大小会发生变化，A正确3C 金属热电阻的阻值随温度的升高而增大，但灵敏度较差而热敏电阻(用半导体材料制成)灵敏度高，所以选C.4A R3是光敏电阻，当有光照射时电阻变小，R3两端电压降减小，故a点电势将升高，因其它阻值不变，所以a点电势将高于b点电势5AB 降温，则R2，I总，所以UR2E(rR1)I总，则UCUR2，QCUC，A项正确；I总，则U外EI总r，V，B项正确；I总，P1IR1，D项错误；两板间电场强度E，故C项错误6AC 由题图可知，当光敏电阻阻
9、值减小或热敏电阻阻值增大时，小灯泡L都会变暗，结合光敏电阻特性可知，A正确，B错误；若光敏电阻阻值减小的同时，热敏电阻的阻值增大，小灯泡L变暗，C正确；若热敏电阻减小，光敏电阻增大，则小灯泡变亮D错误7D 多用电表与热敏电阻构成的回路中未接入电源，故不能用电流档，A、B均错；当温度升高时多用电表指针偏转角度较大，说明热敏电阻的阻值变小了，应该换用倍率小的档，C错误，D正确8B 由左手定则知，电流的方向为OC，由B得I2 A9温度低，热敏电阻阻值大，电磁铁磁性弱，触点断开 发光 温度升高，热敏电阻阻值变小，电磁铁磁性增强，触点接触 灯泡熄灭10(1)见解析 (2)T6 T7解析 (1)由于冷态时
10、PTC材料电阻很小，故由P知，其发热功率很大，所以升温很快(2)在T6T7之间，电熨斗放出的热量和产生的热量才有可能相等，达到热平衡状态，所以电熨斗温度t自动地稳定在T6tT7范围之内11(1)见解析(2)20 160320把触点从弹簧片右侧移到弹簧片左侧，保证当电磁铁吸合铁片时，3、4之间接通；不吸合时，3、4之间断开电磁起重机解析 (1)要使光敏电阻能够对电路进行控制，且有光照时路灯熄灭，光敏电阻应与1、2串联，3、4与路灯串联，则电路图如下图所示(2)由UIR得励磁线圈允许加的最大电压UmImR0.1200 V20 V；依据允许通过励磁线圈的电流最大值和最小值计算得R2min 160 ，R2max 320 ，因此保护电阻R2的阻值范围为160320 ；把触点从弹簧片右侧移到弹簧片左侧，保证当电磁铁吸合铁片时，3、4之间接通；不吸合时，3、4之间断开电磁起重机
