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2019-2020年高中物理 第3章 傳感器 2 溫度傳感器和光傳感器自我小測 教科版選修3-2 1．有一些星級賓館的洗手間裝有自動干手機(jī)，洗手后將濕手靠近，機(jī)內(nèi)的傳感器就開通電熱器加熱，有熱空氣從機(jī)內(nèi)噴出，將濕手烘干，手靠近干手機(jī)能使傳感器工作，是因為（　　）． A．改變濕度　　　　　　　B．改變溫度 C．改變磁場 　　　　　　 D．改變電容 2．如圖所示電路中，電源電動勢為E，內(nèi)阻為r，Rt為負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻，R為光敏電阻，閉合開關(guān)后，小燈泡L正常發(fā)光，由于環(huán)境條件改變（光照或溫度），發(fā)現(xiàn)小燈泡亮度變暗，則引起小燈泡變暗的原因可能是（　　）． A．溫度不變，光照增強(qiáng) 　　　　　 B．溫度升高，光照不變 C．溫度降低，光照增強(qiáng) 　　　　　 D．溫度升高，光照減弱 3．如圖所示是一火警報警器的一部分電路示意圖，其中R2為用半導(dǎo)體熱敏材料制成的傳感器，電流表為值班室的顯示器，a、b之間接報警器．當(dāng)傳感器R2所在處出現(xiàn)火情時，顯示器的電流I2、報警器兩端的電壓U的變化情況是（　?。? A．I2變大，U變大 　　　　B．I2變小，U變小 C．I2變小，U變大 　　　　D．I2變大，U變小 4．許多樓道照明燈具有這樣的功能：天黑時，出現(xiàn)聲音它就開啟；而在白天，即使有聲音它也沒有反應(yīng)，它的控制電路中可能接入的傳感器是（　　）． ①溫度傳感器?、诠鈧鞲衅鳌、勐曇魝鞲衅鳌、軣醾鞲衅? A．①② 　　　　　　 B．②③ C．③④ 　　　　　　 D．②④ 5．如圖所示是利用硫化鎘制成的光敏電阻自動計數(shù)的示意圖，其中A是發(fā)光儀器，B是光敏電阻，R是普通定值電阻，下列說法中正確的是（　　）． A．當(dāng)傳送帶上沒有物品擋住由A射向B的光信號時，光敏電阻的阻值變小，電壓表讀數(shù)變小 B．當(dāng)傳送帶上沒有物品擋住由A射向B的光信號時，光敏電阻的阻值變大，電壓表讀數(shù)變大 C．當(dāng)傳送帶上有物品擋住由A射向B的光信號時，光敏電阻的阻值變小，電壓表讀數(shù)變小 D．當(dāng)傳送帶上有物品擋住由A射向B的光信號時，光敏電阻的阻值變大，電壓表讀數(shù)變大 6．在信息技術(shù)高速發(fā)展、電子計算機(jī)廣泛應(yīng)用的今天，擔(dān)負(fù)著信息采集任務(wù)的傳感器在自動控制、信息處理技術(shù)中發(fā)揮著越來越重要的作用，其中熱電傳感器是利用熱敏電阻將熱信號轉(zhuǎn)換成電信號的元件．某學(xué)習(xí)小組的同學(xué)在用多用電表研究熱敏特性實驗中，安裝好如圖所示裝置．向杯內(nèi)加入冷水，溫度計的示數(shù)為20 ℃，多用電表選擇適當(dāng)?shù)谋堵剩x出熱敏電阻的阻值R1．然后向杯內(nèi)加入熱水，溫度計的示數(shù)為60 ℃，發(fā)現(xiàn)多用電表的指針偏轉(zhuǎn)角度較大，則下列說法正確的是（　　）． A．應(yīng)選用電流擋，溫度升高換用大量程測量 B．應(yīng)選用電流擋，溫度升高換用小量程測量 C．應(yīng)選用歐姆擋，溫度升高時換用倍率大的擋 D．應(yīng)選用歐姆擋，溫度升高時換用倍率小的擋 7．如圖所示，由電源、小燈泡、電阻絲、開關(guān)組成的電路中，當(dāng)閉合開關(guān)S后，小燈泡正常發(fā)光．若用酒精燈加熱電阻絲時，則關(guān)于發(fā)現(xiàn)小燈泡亮度變化以及發(fā)生這一現(xiàn)象的主要原因正確的是（　　）． A．小燈泡變亮，小燈泡的電阻發(fā)生了變化 B．小燈泡變亮，小燈泡燈絲的電阻率隨溫度發(fā)生了變化 C．小燈泡變暗，電阻絲的電阻率隨溫度發(fā)生了變化 D．小燈泡變暗，電源的電壓隨溫度發(fā)生了變化 8．一般的電熨斗用合金絲作發(fā)熱元件，合金絲電阻隨溫度t變化的關(guān)系如圖中實線①所示．由于環(huán)境溫度以及熨燙的衣物厚度、干濕等情況不同，熨斗的散熱功率不同，因而熨斗的溫度可能會在較大范圍內(nèi)波動，易損壞衣物．有一種用主要成分為鈦酸鋇被稱為“PTC”的特殊材料作發(fā)熱元件的電熨斗，具有升溫快、能自動控制溫度的特點．PTC材料的電阻隨溫度變化的關(guān)系如圖中實線②所示． 根據(jù)圖線分析： （1）為什么原處于冷態(tài)的PTC熨斗剛通電時比普通電熨斗升溫快？ （2）通電一段時間后電熨斗溫度t自動地穩(wěn)定在（填下標(biāo)數(shù)字）T______＜t＜T______范圍之內(nèi)． 參考答案 1答案：D　解析：根據(jù)自動干手機(jī)工作的特征，手靠近干手機(jī)電熱器工作，手撤離后電熱器停止工作，人是一種導(dǎo)體，可以與其他導(dǎo)體構(gòu)成電容器．手靠近時相當(dāng)于連接一個電容器，可以確定干手機(jī)內(nèi)設(shè)有電容式傳感器，由于手的靠近改變了電容大小，故D正確；用濕度和溫度來驅(qū)動電熱器工作，理論上可行，但是假如干手機(jī)是由于溫度、濕度的變化工作就成了室內(nèi)烘干機(jī)． 2答案：AC　解析：由題圖可知，當(dāng)光敏電阻阻值減小或熱敏電阻阻值增大時，小燈泡L都會變暗，結(jié)合光敏電阻特性可知，A正確，B錯誤；若光敏電阻阻值減小的同時，熱敏電阻的阻值增大，小燈泡L變暗，C正確；若熱敏電阻減小，光敏電阻增大，則小燈泡變亮，D錯誤． 3答案：D　解析：抓住半導(dǎo)體熱敏特性即電阻隨溫度升高而減小，再用電路動態(tài)變化的分析思路，按局部→整體→局部進(jìn)行．當(dāng)傳感器R2處出現(xiàn)火情時，溫度升高，電阻減小，電路的總電阻減小，總電流I增大，路端電壓Uab＝U＝E－Ir減小，I（r＋R1）增大，U并＝E－I（r＋R1）減小，通過R3的電流I3減小，通過R2的電流I2＝I－I3增大，D對． 4答案：B　解析：能感知聲音和光照情況，說明電路中接入了光傳感器和聲音傳感器，故B正確． 5答案：AD　解析：B是光敏電阻，其阻值隨光照強(qiáng)度的增強(qiáng)而減?。?dāng)沒有物品擋住光時，光射向B，B的阻值減小，其電流變大，由U＝E－Ir知電壓表讀數(shù)變小，A正確，B錯誤；有物品時，光被擋住，B的阻值增大，電流減小，電壓表讀數(shù)變大，C錯誤，D正確． 6答案：D　解析：多用電表與熱敏電阻構(gòu)成的回路中未接入電源，故不能用電流表，A、B均錯；當(dāng)溫度升高時多用電表指針偏轉(zhuǎn)角度較大，說明熱敏電阻的阻值變小了，應(yīng)該換用倍率小的擋，C錯誤，D正確． 7答案：C　解析：用酒精燈加熱電阻絲時，電阻絲的電阻率隨溫度升高而增大，電流減小，燈泡變暗． 8答案：（1）冷態(tài)時PTC電阻很小，電功率很大，所以升溫很快． （2）6　7 解析：由圖中實線②可知溫度較低時，PTC電阻很小，并隨溫度升高而降低，功率很大；當(dāng)溫度達(dá)到T6以后PTC材料的電阻隨溫度增加而急劇增加，功率突然變得很小，溫度上升緩慢，散熱功率等于發(fā)熱功率時，溫度不再上升．