2019_2020学年高中物理第六章传感器第2节传感器的应用课下作业新人教版选修3_2.doc

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1、第2节 传感器的应用[随堂演练]1.(力传感器的应用)压敏电阻的阻值随所受压力的增大而减小,在升降机中将重物放在压敏电阻上,压敏电阻接在如图6-2-9甲所示的电路中,电流表示数变化如图乙所示,某同学根据电流表的示数变化情况推断升降机的运动状态,下列说法中正确的是图6-2-9A.0~t1时间内,升降机一定匀速运动B.0~t1时间内,升降机可能匀减速上升C.t1~t2时间内,升降机可能匀速上升D.t1~t2时间内,升降机可能匀加速上升解析 在0~t1时间内,电流恒定,表明压敏电阻的阻值恒定,则重物对压敏电阻的压力恒定,则升降机可能处于静止、匀速运动或匀变速直线运动,故A选项错

2、误,B选项正确;t1~t2时间内,电流在增加,表明压敏电阻的阻值在减小,则重物对压敏电阻的压力在增大,重物的加速度是变化的,故不可能做匀速运动或匀加速运动,C、D两项都错。答案 B2.(温度传感器的应用)传感器的种类多种多样,其性能也各不相同,空调机在室内温度达到设定的温度后,会自动停止工作,空调机内使用的传感器是A.生物传感器     B.红外传感器C.温度传感器D.压力传感器答案 C3.(温度传感器的应用)(多选)如图6-2-10所示是自动调温式电熨斗,下列说法正确的是9图6-2-10A.常温时上、下触点是接触的B.双金属片温度升高时,上金属片形变较大,双金属片将向下

3、弯曲C.原来温度控制在80℃断开电源,现要求60℃断开电源,应使调温旋钮下移一些D.由熨烫丝绸衣物状态转化为熨烫棉麻衣物状态,应使调温旋钮下移一些答案 ABD4.(光传感器的应用)如图6-2-11为烟雾散射式火灾报警器,它主要由带孔的外罩、发光二极管LED、光电三极管及不透明的挡板组成,请简述它的工作原理。图6-2-11解析 报警器工作时发光二极管处于发光状态,由于挡板遮挡,平时光电三极管接收不到LED发出的光,呈现高电阻状态。烟雾进入罩内后对光有散射作用,使部分光线照射到光电三极管上,其电阻变小,与传感器连接的电路检测出这种变化,就会报警。答案 见解析[限时检测]►题组

4、一 力传感器的应用1.电子秤使用的是A.超声波传感器B.压力传感器C.温度传感器D.红外传感器答案 B2.如图6-2-12所示,两块水平放置的金属板距离为d,用导线、开关K与一个n匝的线圈连接,线圈置于方向竖直向上的变化磁场B中。两板间放一台小压力传感器,压力传感器上表面静止放置一个质量为m、电荷量为+q9的小球。K断开时传感器上有示数,K闭合时传感器上恰好无示数。则线圈中的磁场B的变化情况和磁通量变化率分别是图6-2-12A.正在增强,=B.正在减弱,=C.正在减弱,=D.正在增强,=解析 K闭合时传感器上恰好无示数,说明小球受竖直向上的电场力,且电场力大小等于重力,由

5、楞次定律可判断磁场B正在增强,根据法拉第电磁感应定律E=n=U,又q·=mg得=,故D正确。答案 D3.在探究超重和失重规律时,某重为G的同学站在一压力传感器上完成一次下蹲动作。传感器和计算机相连,经计算机处理后得到压力F随时间t变化的图像,则下列图像中可能正确的是解析 对人的运动过程分析可知,人在加速下蹲的过程中,有向下的加速度,处于失重状态,此时人对传感器的压力小于人的重力;在减速下蹲的过程中,加速度方向向上,处于超重状态,此时人对传感器的压力大于人的重力,所以D正确。答案 D4.如图6-2-13所示为某种电子秤的原理示意图,AB为一均匀的滑线电阻,阻值为R,长度为L

6、,两边分别有P1、P2两个滑动头,P1可在竖直绝缘光滑的固定杆MN上保持水平状态而上下自由滑动。弹簧处于原长时,P1刚好指着A端,P1与托盘固定相连。若P1、P2间有电压时,该电压经过放大,通过信号转换后在显示屏上将显示物体重力的大小。已知弹簧的劲度系数为k,托盘自身质量为m0,电源电动势为E,内阻不计,当地的重力加速度为g。求:9图6-2-13(1)托盘上未放物体时,在托盘自身重力作用下,P1与A端的距离x1。(2)托盘上放有质量为m的物体时,P1与A端的距离x2。(3)在托盘上未放物体时通常先校准零点,其方法是调节P2,使P2离A端的距离也为x1,从而使P1、P2间的

7、电压为零。校准零点后,将物体m放在托盘上,试推导出物体质量m与P1、P2间的电压U之间的函数关系式。解析 托盘的移动带动P1移动,使P1、P2间出现电势差,电势差的大小反映了托盘向下移动距离的大小,由于R为均匀滑线电阻,则其阻值与长度成正比。(1)由力的平衡知识有m0g=kx1,解得x1=。(2)放上物体m重新平衡后m0g+mg=kx2,解得x2=。(3)由闭合电路欧姆定律知E=IR,由部分电路欧姆定律知U=IR串(R串为P1、P2间电阻),由=,其中x为P1、P2间的距离,则x=x2-x1=,联立解得m=。答案 (1) (2

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