高中物理《傳感器的應(yīng)用》同步練習(xí)3

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111 第二節(jié)：傳感器的應(yīng)用（一）同步練習(xí)一 基礎(chǔ)達(dá)標(biāo) 1．電子秤中常用的一種力傳感器是由金屬梁和___________制成．___________是一種敏感元件，多用___________材料制成． 2．溫度傳感器的核心元件是___________，它具有將___________轉(zhuǎn)化為_(kāi)__________的性質(zhì)． 3．話筒是一種常用的_________傳感器，其作用是將__________信號(hào)轉(zhuǎn)換為_(kāi)_________信號(hào)． 4．動(dòng)圈式話筒是利用___________原理將___________信號(hào)轉(zhuǎn)換為_(kāi)__________信號(hào)的．駐極體話筒由內(nèi)部的駐極體___________感受聲波，其工作電壓為_(kāi)__________V． 5．電子秤使用的是（ ） A．超聲波傳感器 B．溫度傳感器 C．壓力傳感器 D．紅外線傳感器 6．下列器件不是應(yīng)用溫度傳感器的是（ ） A．電熨斗 B．話筒 C．電飯鍋 D．測(cè)溫儀 7．傳感器是一種采集信息的重要器件．如圖所示是一種測(cè)定壓力的電容式傳感器．當(dāng)待測(cè)壓力F作用于可動(dòng)膜片電極時(shí)，可使膜片產(chǎn)生形變，引起電容的變化，將電容器、靈敏電流計(jì)和電源串聯(lián)成閉合電路，那么（ ） A．當(dāng)F向上壓膜片電極時(shí)，電容將減小 B．當(dāng)F向上壓膜片電極時(shí)，電容將增大 C．若電流計(jì)有示數(shù)，則壓力F發(fā)生變化 D．若電流計(jì)有示數(shù)，則壓力F不發(fā)生變化 8．如圖所示是電容式話筒的示意圖，它是利用電容制作的傳感器，話筒的振動(dòng)膜前面有薄薄的金屬層，膜后距膜幾十微米處有一金屬板，振動(dòng)膜上的金屬層和這個(gè)金屬板構(gòu)成電容器的兩極．在兩極間加一電壓U，人對(duì)著話筒說(shuō)話時(shí)，振動(dòng)膜前后振動(dòng)，使電容發(fā)生變化，聲音信號(hào)被話筒轉(zhuǎn)化為電信號(hào)，其中導(dǎo)致電容變化的原因可能是電容器兩板間的（ ） A．距離變化 B．正對(duì)面積變化 C．介質(zhì)變化 D．電壓變化 9、測(cè)溫儀中的敏感元件可以是：______________、_____________、__________、____________等. 10、電熨斗通過(guò)溫度傳感器來(lái)控制電路的通斷，應(yīng)用的物理原理是____________. 能力提升： 11．傳感器是一種采集信息的重要器件．圖是由電容器作為傳感器來(lái)測(cè)定壓力變化的電路，當(dāng)待測(cè)壓力作用于可動(dòng)膜片電極上時(shí)，以下說(shuō)法正確的是（ ） ①若F向上壓膜片電極，電路中有從a到b的電流 ②若F向上壓膜片電極，電路中有從b到a的電流 ③若F向上壓膜片電極，電路中不會(huì)出現(xiàn)電流 ④若電流表有示數(shù)，則說(shuō)明壓力F發(fā)生變化 ⑤若電流表有示數(shù)，則說(shuō)明壓力F不會(huì)發(fā)生變化 A．②④ B．①④ C．③⑤ D．①⑤ 12．計(jì)算機(jī)鍵盤(pán)是由兩片金屬切片組成的小電容器．該電容器的電容可用公式C=ε計(jì)算，式中ε=910-12,S為金屬片的正對(duì)面積，d表示兩金屬片間距．當(dāng)鍵被按下時(shí)，此電容器的電容發(fā)生變化，與之相連的電子線路就能檢測(cè)出哪個(gè)鍵被按下了，從而給出相應(yīng)的信號(hào)．設(shè)每個(gè)金屬片的正對(duì)面積為50 mm2，鍵未按下時(shí)的金屬片間距為0．6 mm．如果電容變化0．25 pF，電子線路恰能檢測(cè)出必要的信號(hào)，則鍵至少需要被按下（ ） A．0．15 mm B．0．25 mm C．0．35 mm D．0．45 mm 13．唱卡拉OK用的話筒，內(nèi)有傳感器．其中有一種是動(dòng)圈式的，它的工作原理是在彈性膜片后面粘接一個(gè)輕小的金屬線圈，線圈處于永磁體的磁場(chǎng)中，當(dāng)聲波使膜片前后振動(dòng)時(shí)，就將聲音信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)．下列說(shuō)法正確的是（ ） A．該傳感器是根據(jù)電流的磁效應(yīng)工作的 B．該傳感器是根據(jù)電磁感應(yīng)原理工作的 C．膜片振動(dòng)時(shí)，穿過(guò)金屬線圈的磁通量不變 D．膜片振動(dòng)時(shí)，金屬線圈中不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì) 14．某學(xué)生為了測(cè)量一物體的質(zhì)量,找到一個(gè)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1所示，測(cè)量時(shí)先調(diào)節(jié)輸入端的電壓，但轉(zhuǎn)換器空載時(shí)的輸出電壓為0；而后在其受壓面上放一物體，即可得與物體的質(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(dòng)變阻器、干電池各一個(gè)，電鍵及導(dǎo)線若干，待測(cè)物體（可置于力電轉(zhuǎn)換器的受壓面上）． 請(qǐng)完成對(duì)該物體質(zhì)量的測(cè)量． 圖1 （1）設(shè)計(jì)一個(gè)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)范圍盡可能大，在下圖的方框中畫(huà)出完整的測(cè)量電路圖； （2）簡(jiǎn)要說(shuō)明測(cè)量步驟，求出比例系數(shù)k，并測(cè)出待測(cè)物體的質(zhì)量m； （3）請(qǐng)?jiān)O(shè)想實(shí)驗(yàn)中可能會(huì)出現(xiàn)的一個(gè)問(wèn)題． 參考答案： 1、答案：應(yīng)變片 應(yīng)變片 半導(dǎo)體 2、答案：熱敏電阻 溫度 電阻 3、答案：聲 聲 電 4、答案：電磁感應(yīng) 聲 電 塑料薄膜 3—6 5、答案：C 6、答案：B 7、答案：BC 8、答案：A 9、答案：熱敏電阻 金屬熱電阻 熱電偶 紅外線敏感元件 10、答案：熱脹冷縮 11、答案：B 12、答案：A 13、答案：B 14、答案：（1）如下圖 （2）解析：測(cè)量步驟與結(jié)果： ①調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，使轉(zhuǎn)換器的輸出電壓為零． ②將砝碼放在轉(zhuǎn)換器上，記下輸出電壓U0． ③將待測(cè)物放在轉(zhuǎn)換器上，記下輸出電壓U．由U0=km0g,得k= 測(cè)得U=kmg,所以m=． （3）①因電源電壓不夠而輸出電壓調(diào)不到零． ②待測(cè)物體質(zhì)量超過(guò)轉(zhuǎn)換器量程． 111