2015屆高考物理二輪復習必備實驗檢測 實驗7 傳感器的簡單使用

實驗七:傳感器的簡單使用1. (2012·蘇州期末)遙控器能調(diào)換電視機頻道,利用的是光傳感器. 下列屬于應用這類傳感器的是()A. 紅外報警裝置B. 金屬電阻溫度計C. 電子電路中使用的“干簧管”D. 霍爾元件2. 關(guān)于傳感器,下列說法中正確的是()A. 半導體熱敏電阻常被用做溫度傳感器,其溫度越高,阻值越大B. 電飯鍋應用了溫度傳感器,它的主要元件是感溫鐵氧體C. 電熨斗裝有雙金屬片,應用了力傳感器D. 計算機的光電鼠標主要應用了力傳感器3. (雙選)(2012·鹽城二調(diào))如圖所示,R是光敏電阻,當它受到的光照強度增大時()A. 燈泡L變暗B. 光敏電阻R上的電壓增大C. 電壓表V的讀數(shù)減小D. 電容器C的帶電荷量增大4. (雙選)下列關(guān)于電熨斗的說法中,正確的是()A. 電熨斗中的雙金屬片是一種半導體材料B. 電熨斗能自動控制溫度主要利用了雙金屬片中兩片金屬的膨脹系數(shù)相同C. 常溫下,雙金屬片上下觸點是接觸的;溫度過高時,雙金屬片發(fā)生彎曲使上下觸點分離D. 需要較高溫度熨燙時,要調(diào)節(jié)溫度旋鈕,使升降螺絲下移并推動彈性銅片下移5. 如圖所示,厚度為h、寬度為d的導體板放在垂直于它的磁感應強度為B的均勻磁場中,當電流通過導體時,在導體板的上側(cè)面A和下側(cè)面A'之間會產(chǎn)生電勢差,這種現(xiàn)象稱為霍爾效應.實驗表明,當磁場不太強時,電勢差U、電流I和磁感應強度B的關(guān)系為U=k,式中的比例系數(shù)稱為霍爾系數(shù).霍爾效應可解釋如下:外部磁場的洛倫茲力使運動的電子聚集在導體板的一側(cè),在導體板的另一側(cè)會出現(xiàn)多余的正電荷,從而形成橫向電場,橫向電場對電子施加與洛倫茲力方向相反的靜電力,當靜電力與洛倫茲力達到平衡時,導體板上下兩側(cè)之間就會形成穩(wěn)定的電勢差.設電流I是由電子的定向移動形成的,電子的平均定向速度為v,電荷量為e.(1) 達到穩(wěn)定狀態(tài)時,導體板上側(cè)面A的電勢與下側(cè)面A'的電勢的高低情況如何?(2) 求電子所受的洛倫茲力的大小.(3) 當導體板上下側(cè)面之間的電勢差為U時,求電子所受靜電力的大小.(4) 由靜電力和洛倫茲力平衡的條件證明霍爾系數(shù)為k=,其中n代表導體板單位體積中電子的個數(shù).6. (雙選)利用霍爾效應制作的霍爾元件,廣泛應用于測量和自動控制等領(lǐng)域.如圖是霍爾元件的工作原理示意圖,磁感應強度B垂直于霍爾元件的工作面向下,通入圖示方向的電流I,C、D兩側(cè)面會形成電勢差UCD.下列說法中正確的是()A. 電勢差UCD僅與材料有關(guān)B. 若霍爾元件的載流子是自由電子,則電勢差UCD<0C. 僅增大磁感應強度時,電勢差UCD變大D. 在測定地球赤道上方的地磁場強弱時,元件的工作面應保持水平7. (雙選)(2012·蘇北四市期末)燃氣灶的點火開關(guān)有兩種:一種是電脈沖點火開關(guān),它是依靠干電池產(chǎn)生的電流脈沖經(jīng)變壓器輸出非常高的電壓,擊穿空氣后點火;另一種是電子壓電點火開關(guān),它的工作原理是壓電陶瓷片受一定方向的外力作用而發(fā)生機械形變,相應地輸出很高的電壓,擊穿空氣后點火.下列關(guān)于這兩種點火開關(guān)的說法中,正確的是()A. 電脈沖點火開關(guān)是一種傳感器B. 電子壓電點火開關(guān)是一種傳感器C. 壓電陶瓷片完成的能量轉(zhuǎn)化是電能轉(zhuǎn)化為光能D. 壓電陶瓷片完成的能量轉(zhuǎn)化是機械能轉(zhuǎn)化為電能8. 圖甲為在溫度為10左右的環(huán)境中工作的某自動恒溫箱原理簡圖,箱內(nèi)的電阻R1=20k,R2=10k,R3=40k,Rt為熱敏電阻,它的電阻隨溫度變化的圖線如圖乙所示.當a、b端電壓Uab<0時,電壓鑒別器會令開關(guān)S接通,恒溫箱內(nèi)的電熱絲發(fā)熱,使箱內(nèi)溫度提高;當Uab>0時,電壓鑒別器會使S斷開,停止加熱.則恒溫箱內(nèi)的溫度恒定在. 9. 某同學為了測量一物體的質(zhì)量,找到了一個力電轉(zhuǎn)換器,該轉(zhuǎn)換器的輸出電壓正比于受壓面的壓力(比例系數(shù)為k),如圖所示.測量時先調(diào)節(jié)輸入端的電壓,使轉(zhuǎn)換器空載時的輸出電壓為零;然后在其受壓面上放物體,即可測得與物體的質(zhì)量成正比的輸出電壓U.現(xiàn)有下列器材:力電轉(zhuǎn)換器、質(zhì)量為m0的砝碼、電壓表、滑動變阻器、干電池各一個、開關(guān)及導線若干、待測物體(可置于力電轉(zhuǎn)換器的受壓面上).請完成對該物體的測量.(1) 設計一個電路,要求力電轉(zhuǎn)換器的輸入電壓可調(diào),并且使電壓的調(diào)節(jié)范圍盡可能的大,在方框中畫出完整的測量電路圖.(2) 簡要說明測量步驟,求出比例系數(shù)k,并測出待測物體的質(zhì)量m.(3) 寫出在設計實驗中可能出現(xiàn)的一個問題.10. (2012·長沙一調(diào))有一種測量物體重量的電子秤,其電路原理圖如圖中的虛線所示,主要由三部分構(gòu)成:踏板、壓力傳感器R(實際上是一個阻值可隨壓力大小而變化的電阻器)、顯示體重的儀表G(實質(zhì)上是電流表).不計踏板的質(zhì)量,已知電流表的量程為2A,內(nèi)阻為 1 ,電源電動勢為12V,內(nèi)阻為 1 ,電阻R隨壓力F變化的函數(shù)式為R=30-0.01 F(F和R的單位分別是N和).下列說法中正確的是()A. 該秤能測量的最大體重是2 500 NB. 該秤零刻度線(即踏板空載時的刻度線)應標在電流表G刻度盤0.375A處C. 該秤零刻度線(即踏板空載時的刻度線)應標在電流表G刻度盤0.400A處D. 該秤可以通過電路規(guī)律轉(zhuǎn)換成F=3 200+關(guān)系進行刻度轉(zhuǎn)換實驗十二:傳感器的簡單使用1. A2. B3. CD4. CD5. (1) 由左手定則判斷出A的電勢比A'低.(2) 根據(jù)受力平衡,電子所受的洛倫茲力為evB.(3) F靜電力=e.(4) 由平衡條件可知 F靜電力=e=evB,又因為I=neSv=nehdv,U=k,代入原式可得k=,得證.6. BC7. BD8. 359. (1) 設計的電路圖如圖所示.(2) 測量的步驟與結(jié)果:調(diào)節(jié)滑動變阻器,使轉(zhuǎn)換器空載時的輸出電壓為0.將砝碼m0放在轉(zhuǎn)換器上,記下輸出電壓U0,則U0=km0g,則k=.將待測物體放在轉(zhuǎn)換器上,記下輸出電壓U,得U=kmg,所以 m=.(3) 因電源的電壓不夠而輸出的電壓調(diào)不到0.待測物體的質(zhì)量超出轉(zhuǎn)換器的測量范圍.10. B