新人教版選修3-2《6.2傳感器的應用》練習⑶

一、單選題（本大題共2小題，共6.0分）

1.許多辦公樓及宿舍樓的樓梯上的電燈到了晚上能夠自動做到“人來即亮，人走即滅”，其神奇

功能在于控制燈的“開關”傳感器，下面有關該傳感器的說法中正確的是（)

A.該傳感器能夠測量的物理量是位移和溫度

B.該傳感器能夠測量的物理量是位移和光強

C.該傳感器能夠測量的物理量是光強和聲音

D.該傳感器能夠測量的物理量是壓力和位移

2.在校園安全大檢查中，學生會的同學發現學校宿舍樓的火警報警裝置的

電路如圖所示，R】為熱敏電阻，溫度升高時，匕急劇減小，當電鈴兩瑞

電壓達到一定值時，電鈴會響，下列分析中正確的是（）

A.若報警器的電池老化（內阻變大，電動勢不變），不會影響報警器的

安全性能

B.若試驗時發現當有火時裝置不響，應把&的滑片P向上移

C.若試驗時發現報警裝置過于靈敏，可以將原有的舊電池更換為新電池（內阻變小，電動勢不

變）并將&的滑片P向上移

D.增大電源的電動勢，會使報警的臨界溫度升高

二、多選題（本大題共3小題，共10.0分）

3.圖中所示為位移傳感器的工作原理示意圖。物體M在導軌上平移時，帶動滑動變阻器的金屬滑

桿p移動，電壓表的示數發生改變，由此可以反映物體位移的大小。則當物體運動時，下列說法

正確的是（）

A.通過電源的電流會發生變化

B.通過電源的電流不會發生變化

C.若物體M向左運動，電壓表的示數變小

D.若物體M向左運動，電壓表的示數變大

4.下列說法正確的是（）

A.話筒是一種常用的聲傳感器，其作用是將聲信號轉換為電信號

B.電飯鍋能夠自動控制溫度的原因是它裝有雙金屬片溫度傳感器這種傳感器作用是控制電路

的通斷

C.電子秤所使用的測力裝置是力傳感器

D.半導體熱敏電阻常用作溫度傳感器因為溫度越高，它的電阻值越大

5.如圖所示，電源的電動勢為6匕內電阻為2。，當電源的輸出功率為4W時，可

變電阻R的阻值是（）

A.m

B.2。

C.3。

D.4。

三、填空題（本大題共6小題，共18.0分）

6.圖為用電源、電磁繼電器、滑動變阻器、綠燈泡、小電鈴、半導

體熱敏電阻、開關、導線等組成的一個高溫報警器電路圖，要求

是：正常情況綠燈亮，有險情時電玲報警，則圖中的甲是；

乙是;丙是.

7.在地震救災中，救援人員用多種生命探測儀搜尋廢墟下幸存者發

出的具有生命跡象的信息.有一種生命探測儀，它跟自動安全門和電視機遙控器使用的是同一

類型傳感器，此類型傳感器屬于傳感器.

8.（1）一個量程為0?3V的電壓表，已知該電壓表是由一個滿偏電流為％=200〃4內阻為q=

500。的靈敏電流計改裝而成的，則與靈敏電流計串聯的電阻阻值為n.

（2）現在用一個表盤刻度分布如圖所示的歐姆表粗略測量該電壓表內阻，測量前應將歐姆表的選擇開

關指向（填“x1”、“xio”、“X100”或“x1K”）.測量時，應將歐姆表的紅表筆

接電壓表的接線柱（填“+”或“-”）

9.光電傳感器利用將信號轉換成了信號；熱電傳感器利用將信

號轉換成了_____信號，從而實現自動控制的目的。

10.光敏電阻是由半導體材料制成的，受到光照射時，其導電性能顯

著增強.將其與電磁繼電器組合，就可用來自動控制街道路燈的

開與關.圖中所示是自動控制路燈的工作原理圖，當光照暗到一

定程度時，路燈能點亮.電阻%、％之一為光敏電阻，另一為定

值電阻.當放大電路的輸入。端電壓升高至某一值時，使經過繼電

器」的電流增大到受繼電器/控制的電鍵S閉合，路燈就點亮.則是光敏電阻，若要提高電

路的靈敏度，則（增大或減小）定值電阻的阻值.

11.煙霧散射式火災報警器內裝有發光二極管LED、光電三極管和不透明的擋板，平常光電三極管

收不到發出的光，呈現電阻狀態.當有煙霧時因其對光的散射作用，使部分光線照

射到光電三極管上，其電阻變，與傳感器連接的電路檢測出這種變化，就會發出警報.

四、簡答題（本大題共2小題，共6.0分）

12.如圖所示，&、為定值電阻，七為滑動變阻器.3個電阻采用如圖（Q）方式接在￡=8V>r=in

的電源上.現利用電壓傳感器（相當于電壓表）和電流傳感器（相當于電流表）研究/?3上的電壓與

電流變化關系，任意滑動R3上的滑片，通過數據采集器將電壓與電流信號輸入計算機后，在屏

幕上得到的U-/圖象為如圖（b）所示的一條直線（實線部分）.試求：

（1）%的阻值.

（2）%的阻值

（3）/?3的最大阻值

如圖所示，電源電動勢內阻。，

13.E=10V,r=IC,%=3H,R2=6

C=30MF.

(1)閉合開關S,求穩定后通過R］的電流；

(2)然后將開關S斷開，求電容器兩端的電壓變化量和流過用的總電荷

量.

五、綜合題(本大題共2小題，共24.0分)

14.人的眼睛是不是光敏元件？比較人眼與光傳感器，說明結構上有何異同。

15.音箱設備中的揚聲器，可以把放大了的音頻電信號還原成聲音。小型揚聲器

的內部構造如圖所示，說明揚聲器是怎樣工作的。(接線端加有與聲音頻率相

同的電壓信號)

參考答案及解析

1.答案：C

解析：解：樓道中安裝了自動燈光控制系統，白天燈不亮，和光傳感器有關；晚上有人經過時，燈

自動亮起來，與聲音有關，是聲傳感器.所以該傳感器能夠測量的物理量是光強和聲音.故C正確.

故選:C

傳感器的作用是將溫度、力、光、聲音等非電學量轉換為電學量.結合題目中的條件即可解答.

該題考查常見傳感器的使用與傳感器的特點，屬于對基礎知識點的考查.其中光敏電阻則是當有光

時，其電阻的阻值發生變化，是常見的光傳感器.

2.答案：B

解析：解：4、若報警器的電池老化（內阻變大）電動勢不變，報警器的電壓變小，電鈴將不會響，所

以會影響報警器的安全性能，故A錯誤。

仄若實驗時發現有火時裝置不響，說明報警器的電壓較小，要增大其電壓，根據串聯電路分壓的特

點可知，必須增大用，應把&的滑片P向上移，故8正確。

C,若試驗時發現報警裝置過于靈敏，將原有的舊電池更換為新電池（內阻變小，電動勢不變），電路

中總電流增大，外電路電壓增大，報警器兩端電壓更容易達到臨界值，故需要降低/?2的分壓能力，

應把滑片P向下移，故。錯誤。

4增大電源的電動勢，報警器的電壓變大，溫度升高時先變小，報警器兩端電壓更容易達到臨界

值，所以會使報警的臨界溫度降低，故。錯誤。

故選：B。

A、若報警器的電池老化（內阻變大）電動勢不變，報警器的電壓變小，電鈴將不會響。

8、若實驗時發現有火時裝置不響，說明報擎器的電壓較小，要增大其電壓，必須%的滑片P向上移。

C、若試驗時發現報警裝置過于靈敏，說明報警器的電壓較大，要降低其電壓，須&的滑片P向下移。

。、增大電源的電動勢，會使報警的臨界溫度降低。

分析報警器工作原理：電鈴兩端電壓達到一定值時，即并聯部分電壓增大，電鈴會響，結合串聯分

壓關系分析。

3.答案：BC

解析：解：AB.物體M運動時，電路中電阻沒有變化，根據閉合電路歐姆定律可知，電源內的電流

不會發生變化，故4錯誤，8正確；

CD、電壓表與滑動變阻器的左側并聯，M向左運動時，并聯部分電阻減小，根據串聯電路規律可知，

電壓表示數減小.故C正確，力錯誤.

故選：BC.

分析物體M運動時，電路中電阻有無變化，從而分析電源的電流有無影響，注意理想電壓表對電路

沒有影響，電壓表測量變阻器左側的電壓。

本題考查分析實際問題的能力，要注意明確電路結構，抓住理想電壓表對電路沒有影響進行分析。

4.答案：AC

解析：解：A、話筒是一種常用的聲傳感器，其作用是將聲信號轉換為電信號，故A正確。

B、自動電飯鍋的溫度自動控制主要采用磁鋼限溫器和雙金屬桓溫器，在達到磁鋼溫度居里點時磁鋼

便失磁動作，電觸點斷開負載電路：雙金屬片溫度傳感器是利用金屬的熱脹冷縮原理進行工作的。

故8錯誤。

C、電子秤所使用的測力裝置是力傳感器，故C正確。

。、半導體熱敏電阻常用作溫度傳感器，其電阻值隨溫度升高而下降，故。錯誤。

故選：AC.

話筒是一種常用的聲傳感器；自動電飯鍋的溫度自動控制主要采用磁鋼限溫器和雙金屬桓溫器；電

子秤所使用的測力裝置是力傳感器；半導體熱敏電阻電阻值隨溫度升高而下降。

本題考杳了傳感器在生產、生活中的應用。這種題型知識點廣，多以基礎為主，只要平時多加積累，

難度不大。

5.答案：AD

解析：解：電源的輸出功率為P=/2R=（W）2R

x+r

代入得：4=（心）2?R

解得R=或4。

皿：AD.

根據電源的輸出功率公式P=RR,及閉合電路歐姆定律/=W結合求解.

解決本題時要知道電源的輸出功率即為外電路功率，功率公式P=和閉合電路歐姆定律/=今是

基本的電路規律，要熟練運用.

6.答案：半導體熱敏電阻；小電鈴；綠燈泡

解析：解：根據要求，在常溫下熱敏電阻甲阻值較大，電磁鐵磁性較弱，不能將銜鐵吸下，此時綠

燈所在電路接通,綠燈亮，所以為是綠燈：

溫度升高，熱敏電阻阻值較小，控制電路電流增大時，電磁鐵磁性增大，將銜鐵吸下，丙電路斷開，

乙電路接通電鈴響，所以乙為小電鈴；

由以上的分析可知，甲是半導體熱敏電阻.

故答案為：半導體熱敏電阻，小電鈴，綠燈泡

掌握電磁繼電器的組成及工作原理，其主要組成部分為電磁鐵，電磁繼電器就是利用電磁鐵來控制

電路的，當控制電路電流較小時，電磁鐵磁性較弱，不能將銜鐵吸下；當控制電路電流增大時，電

磁鐵磁性增大，將銜鐵吸下.

此題考查了電磁繼電器的構造及工作原理，并考查了并聯電路電壓的關系；電磁繼電器是利用電磁

鐵來工作的自動開關.

7.答案：紅外線

解析：解：一切物體均發出紅外線，生命探測儀可利用紅外線來探測，自動安全門和電視機遙控器

使用的是同一類型傳感器，

紅外線是一種不可見的光線，紅外報警裝置就是利用它將光信號轉換為電信號的：

故答案為：紅外線.

傳感器作為一種將其它形式的信號與電信號之間的轉換裝置，在我們的口常生活中得到了廣泛應用,

不同傳感器所轉換的信號對象不同，我們應就它的具體原理進行分析.

對于傳感器我們應該了解它是一種將其它信號轉換為電信號，從而實現對電路控制的裝置，它的應

用也比較廣泛，在不同的應用中，它轉換的信號不同，我們應具體問題具體分析.

8.答案：1.45XIO，；*IK；-

解析：試題分析：電流表改裝成電壓表要串聯電阻分壓，串聯阻值為：R=芹-6(U為改裝后的量

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程)；由所測電阻的阻值確定所選的檔位；電流由紅表筆澈流入多用表，由黑表筆流出.

⑴改裝成電壓表要串聯電阻：R=/Rg=五WR_500=1.45x104n

(2)因電壓表內阻為曰=1.5X104。，故應選：X1K

紅表筆多用電表的電流流入端，則為電壓表的電流流出端，故應接：“-”接線柱

故答案為：(1)1.45x104(2)x1K；“一”接線柱.

9.答案：光敏電阻光電熱敏電阻溫度電

解析：解：傳感器是能感受規定的被測量并按照一定的規律轉換成可用信號的器件或裝置，通常由

敏感元件和轉換元件組成C光敏電阻是一種利用光敏元件將光信號轉化為電信號的傳感器：熱敏電

阻是將溫度的變化轉化為電信號的傳感器。

故答案為：光敏電阻；光；電；熱敏電阻；溫度；電。

傳感器是能感受規定的被測量并按照一定的規律轉換成可用信號的器件或裝置，通常由敏感元件和

轉換元件組成。光敏電阻是一種利用光敏元件將光信號轉化為電信號的傳感器；熱敏電阻是將溫度

的變化轉化為電信號的傳感器。

傳感器能滿足信息的傳輸、處理、存儲、顯示、記錄和控制等要求，它是實現自動檢測和自動控制

的首要環節。

10.答案：%；減小

解析：

當光照射光敏電阻時，其導電性能顯著增強.而路燈要求有光照時，不能點亮；無光照時，必須點

亮.所以當被點亮時，a端的電壓必須高于某一值，因此可以確定誰是光敏電阻.若要提高電路的靈

敏度，即當光很弱時路燈可以點亮.所以通過改變定值電阻阻值來實現.考查光敏電阻的光照特性，

同時結合電路分析阻值變化時導致電壓如何變化.

解：由自動控制路燈的工作原理圖，當光照暗到一定程度時，路燈能點亮.當放大電路的輸入a端電

壓升高至某一值時，使經過繼電器/的電流增大到受繼電器/控制的電鍵S閉合，路燈就點亮.當&是

光敏電阻時，若無光照其阻值變大，從而使a端的電壓升高，最終將路燈點亮.

若要提高電路的靈敏度，即當光很弱時路燈可以點亮.若將心阻值減小，當光照變弱時，&阻值變

小，a端的電壓升高從而提前達到某一值.

故答案為：R2；減小

11.答案：大；小

解析：解：光傳感器的特點是有光照的時候最大值小，沒有光照時的電阻值大.所以平常光電三極

管收不到LEO發出的光，呈現大電阻狀態；火災報警器當有煙霧時，進入罩內的煙霧對光有散射作

用，部分光線照到光電三極管上，其電阻值變小，將光信號轉換成電信號，從而發出警報.所以該

傳感器是用光傳感器實現報警的；

故答案為：大，小.

不同的傳感器有不同的具體應用，該題中光電三極管屬于光傳感器，特點是有光照的時候最大值小，

沒有光照時的電阻值大.

該題考查常用傳感器的工作原理、特性及在實踐中的應用要在平時學習中不斷積累.不同的傳感器

有不同的具體應用,要具體問題具體分析.

12.答案：解：(1)電壓為0的時候電流為24此時危阻值為零

有/=

KlTF

解得，g=3。

(2)根據圖線推論：若飛無限制增大時，電壓U=6V,電流為0,此時也視為斷路

*U￡

有—=------

/?2%+/?2+廠

解得，R2=12/2

(3)根據圖線和電路圖的動態變化判斷，%可獲得的最大電壓是4V,此時R3最大

墻片+^^+r

得/?3=6C

答：

的阻值為32

(2)%的阻值為122

(3)/?3的最大阻值6。.

解析：(1)由U-/圖象讀出U=0,/=24根據閉合電路歐姆定律求出&的阻值.

(2)若色無限制變化，進行外推，得到電壓6y的時候電流為0,此時危視為斷路.

(3)當%增大時，％獲得的電壓增大，最大電壓是4V,此時飛最大.根據歐姆定律求解％的最大阻

值.

本題首先要理解圖象的物理意義，能定性分析出電壓U與電流/的變化關系，其次要熟練運用歐姆定

律處理電路問題.

13.答案：解：(1)穩定時，電路中的電流/=；；；』=14

(2)S閉合，電路處于穩定狀態時，電容器兩端的電壓

U=//?2=1X6V=6V

斷開后，電容器兩端的電壓為10V,所以△U=4V

流過Ri的總電荷量為△Q=△UC=1.2X10-4C

答：(1)閉合開關5,穩定后通過&的電流是14

(2)然后將開關S斷開，電容器兩端的弓壓變化量是4V,流過收的總電荷量是1.2x10-4。

解析：(1)閉合開關S,