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1、“”揭开传感器的 面纱 常见传感器的工作原理 一、单项选择题 1关于传感器的作用，下列说法正确的是( ) A通常的传感器可以直接用来进行自动控制 B传感器可以将感受到的一些信息转换为电学量 C传感器可以将所有感受到的信息都转换为电学量 D以上说法均不正确 2下列说法不正确的是( ) A传感器担负着信息采集的任务 B干簧管是一种磁传感器 C传感器不是电视遥控接收器的主要元件 D传感器是将力、温度、光、声、化学成分等转换为电信号的主要工具 3关于光敏电阻和热敏电阻，下列说法中正确的是( ) A光敏电阻是用半导体材料制成的，其阻值随光照增强而减小，随光照的减弱而增大 B光敏电阻是能把光照强度这个光学
2、量转换为电流这个电学量的传感器 C热敏电阻是用金属铂制成的，它对温度感知很灵敏 D热敏电阻是把热量这个热学量转换为电阻这个电学量的传感器 4在如图所示的电路中，电源两端的电压恒定，L 为小灯泡，R 为光敏电阻，LED 为发光 二极管(电流越大，发出的光越强)，且 R 与 LED 相距不变，下列说法正确的是( ) A当滑动触头 P 向左移动时，L 消耗的功率增大 B当滑动触头 P 向左移动时，L 消耗的功率减小 C当 S 断开时，L 消耗功率变大 D无论怎样移动触头，P、L 消耗的功率都不变 5如图所示是观察电阻值随温度变化情况示意图。现在把杯中的水由冷水变为热水，关 于欧姆表的读数变化情况正确
3、的是( ) A如果 R 为金属热电阻，读数变大，且变化非常明显 1 B如果 R 为金属热电阻，读数变小，且变化不明显 C如果 R 为 NTC热敏电阻(用半导体材料制作)，读数变小，读数变化非常明显 D如果 R 为 NTC热敏电阻(用半导体材料制作)，读数变小，读数变化不明显 二、多项选择题 6如图所示，用光敏电阻 LDR和灯泡制成的一种简易水污染指示器，下列说法中正确的 是( ) A严重污染时，LDR是高电阻 B轻度污染时，LDR是高电阻 C无论污染程度如何，LDR的电阻不变，阻值大小由材料本身因素决定 D该仪器的使用会因为白天和晚上受到影响 7传感器是一种采集信息的重要器件，如图所示为测定压
4、力的电容式传感器，将电容器、 灵敏电流计(零刻度在中间)和电源串联成闭合回路。当压力 F 作用于可动电极的膜片上时，膜 片产生形变，引起电容的变化，导致灵敏电流计指针偏转。在对膜片开始施加恒定的压力到膜 片稳定的这段时间，下列说法正确的是(电流从灵敏电流计正接线柱流入时指针向右偏)( ) A灵敏电流计指针向右偏 B灵敏电流计指针向左偏 C灵敏电流计指针不动 D电容器的极板带电量变大 8如图所示，R1、R2为定值电阻，L 为小灯泡，R3为光敏电阻，当照射光强度增大时，下 列说法正确的是( ) A电压表的示数增大 BR2中电流减小 C小灯泡的功率增大 D电路的路端电压增大 2 三、非选择题 9如图
5、所示，一热敏电阻 RT放在控温容器 M 内； A 为毫安表，量程 6 mA，内阻为数十 欧姆；E 为直流电源，电动势约为 3 V，内阻很小；R 为电阻箱，最大值为 999.9 ；S 为开关。 已知 RT在 95 时的阻值为 150 ，在 20 时的阻值约为 550 。现要求在降温过程中测量 在 95 20 之间的多个温度下 RT的阻值。 (1)在图中画出连线，完成实验原理电路图。 (2)完成下列实验步骤中的填空： 依照实验原理电路图连线； 调节控温容器 M 内的温度，使得 RT的温度为 95 ； 将电阻箱调到适当的初值，以保证仪器安全； 闭合开关，调节电阻箱，记录电流表的示数 I0，并记录_；
6、 将 RT的温度降为 T1(20 T195 )；调节电阻箱，使得电流表的读数_，记录 _； 温度为 T1时热敏电阻的电阻值 RT1_； 逐步降低 T1的数值，直到 20 为止；在每一温度下重复步骤、。 10在图甲中，电源的电动势 E9.0 V，内阻可忽略不计；G 为灵敏电流表，内阻 r 保持 不变；R0为保护电阻，R 为热敏电阻，其电阻值与温度变化的关系如图乙所示。试写出热敏电 阻的阻值随温度变化的关系式。闭合开关 S，当 R 的温度等于 40 时，电流表示数 I12.25 mA，则当电流表的示数 I23.6 mA时，热敏电阻 R 的温度是多少摄氏度？ 3 参考答案 1解析：选 B 传感器主要
7、是用来采集信息，并将采集到的信息转换成便于测量的量； 但并不是将其感受到的所有信息都转换为电学量。 2解析：选 C 电视遥控接收器主要是利用传感器来接收信息的。 3解析：选 A 光敏电阻是把光照强度转换为电阻的元件；热敏电阻是把温度转换为电 阻的元件，B、D 错误；热敏电阻和光敏电阻都是半导体材料制成的，半导体具有光敏性和热 敏性，金属铂与热敏电阻相反，C 错误。 4解析：选 A 触头 P 向左移动时，支路电阻变小，电源两端电压不变，LED 灯的亮度变 大，光敏电阻 R 的电阻变小，流经 L 的电流变大，消耗功率变大；S 断开时，R 值增大，电路 中总电阻变大，总电流变小，流经 L 的电流变小
8、，则 L 的功率变小。 5解析：选 C 如图所示，是 NTC 热敏电阻的温度特性曲线，根据曲线的特点可以看出，当热敏电阻温度升高时，其电阻急 剧减小；是金属热电阻的温度特性曲线，其电阻的大小随温度均匀变化；故当 R 为金属热电 阻时，水的温度升高，电阻的阻值变大，欧姆表的示数会变大。但由于热传导需要时间，故其 电阻变化不灵敏，A、B 错误；若电阻为 NTC热敏电阻，其阻值随着温度的升高会迅速减小， 欧姆表的示数也会迅速减小，C 正确，D 错误。 6解析：选 AD 严重污染时，透过污水照到 LDR上的光线较少，LDR 电阻较大，A 对，B 错；LDR由半导体材料制成，受光照影响电阻会发生变化，C
9、 错；白天和晚上自然光强弱不同， 或多或少会影响 LDR的电阻，D 对。 S 7解析：选 BD 压力 F 作用时，极板间距 d 变小，由 C ，电容器电容 C 变大，又 4kd 根据 QCU，极板带电量变大，所以电容器应充电，又由于上极板带正电，灵敏电流计中产生 由负接线柱流入的电流，所以指针将向左偏。 8解析：选 ABC 当光照强度增大时，光敏电阻 R3阻值变小，回路中电流 I 变大。A：定 值电阻 R1两端的电压等于 IR1增 大；B：由于 R1与 r 的电压增大，故并联电路两端的电压减小， 则 R2的电流减小；C：总电流变大，R2的电流变小，所以小灯泡的电流增大，则其功率增大； D：电流
10、增大，电源内阻 r 两端的电压增大，所以路端电压减小。 9解析： 4 (1)由于本实验只有一只可以测量和观察的直流电流表，所以应该用“替代法”，考虑到用 电流表观察而保证电路中电阻不变，因此将热敏电阻、电阻箱和电流表串联形成测量电路，如 图所示。而且热敏电阻 RT的阻值在 95 和 20 是已知的，所以热敏电阻的初始温度为 95 ，则电流表示数不变时，电阻箱和热敏电阻的总阻值应保持 150 和电阻箱的初值之和不 变；如果热敏电阻的初始温度为 20 ，则电流表示数不变时，电阻箱和热敏电阻的总阻值应 保持 550 和电阻箱的初值之和不变。因此可以测量任意温度下的电阻。 (2)依据实验原理，完成本实
11、验的各步骤。 答 案：(1)电路图见解析 (2) 电阻箱的读数 R0 仍为 I0 电阻箱的读数 R1 (R0R1 150) 10解析：题中的 R t 图象是直线，根据数学知识可写出热敏电阻 R 与温度 t 的关系式 为 Rktb 由图象知 t10 时，R14.25 k，得 b4.25 再根据 t2120 时，R22 k，得 k0.018 75 所以 R 与 t 的关系式为 R0.018 75t4.25(k) 根据题中的 R t 图象，t340 时，热敏电阻的阻值 R33.5 k，有 EI1(rR0R3) 电流 I23.6 mA时，设热敏电阻的阻值为 R4，有 EI2(rR0R4) 代入数据可解得 R42 k 由题中的 R t 图象或将 R42 k 代入 R 与 t 的关系式可得 t4120 答案：R0.018 75t4.25(k) 120 5 6