傳感器是指這樣一類元件:它能夠感受諸如力、溫度、光、聲、化學成分等非電學量,并能把它們按照一定的規(guī)律轉(zhuǎn)換為電壓、電流等電學量,或轉(zhuǎn)換為電路的通斷.把非電學量轉(zhuǎn)換為電學量以后,就可以很方便地進行測量、傳輸、處理和控制了.
(1)下列關(guān)于傳感器說法正確的是
CD
CD

  A.霍爾元件能夠把磁感應強度這個磁學量轉(zhuǎn)換為電阻這個電學量;
 B.話筒是一種常用的聲傳感器,其作用是將電信號轉(zhuǎn)換為聲信號;
  C.熱敏電阻能把溫度這個熱學量轉(zhuǎn)換為電阻這個電學量;
 D.電熨斗能夠自動控制溫度的原因是它裝有雙金屬片溫度傳感器,這種傳感器的作用是控制電路的通斷.
(2)有一種測量壓力的電子秤,其原理圖如圖所示.E是內(nèi)阻不計、電動勢為6V的電源.R0是一個阻值為300Ω的限流電阻.G是由理想電流表改裝成的指針式測力顯示器.R是一個壓敏電阻,其阻值可隨壓力大小變化而改變,其關(guān)系如下表所示.C是一個用來保護顯示器的電容器.秤臺的重力忽略不計.試分析:
壓力F/N 0 50 100 150 200 250 300
電阻R/Ω 300 280 260 240 220 200 180
①利用表中的數(shù)據(jù)歸納出電阻R隨壓力F變化的函數(shù)式R=
R=300-0.4F
R=300-0.4F
Ω;
②若電容器的耐壓值為5V,該電子秤的最大稱量值為
600
600
N;
③如果把電流表中電流的刻度變換成壓力刻度,則該測力顯示器的刻度
不均勻
不均勻
.(填均勻或不均勻)
分析:(1)了解各種傳感器的特點、工作原理,在儀器設備中的應用.
(2)①根據(jù)電阻隨壓力變化的數(shù)據(jù)來畫圖,把壓力和電阻作為一組有序數(shù)對在坐標系中描點然后連接即可.再根據(jù)R的阻值隨壓力F的大小變化的圖象可知電阻與壓力成一次函數(shù)關(guān)系,利用待定系數(shù)法可確定函數(shù)關(guān)系式.
②根據(jù)串聯(lián)電路電壓規(guī)律可知壓敏電阻兩端的電壓,根據(jù)串聯(lián)電路特點可計算壓敏電阻的值,進一步計算測力計的最大測量值.
③根據(jù)歐姆定律推導串聯(lián)電路電流的關(guān)系式,結(jié)合R與F的關(guān)系式推導壓力與電流的關(guān)系式可知測力顯示器的刻度是否均勻
解答:解:(1)A、霍爾元件能夠把磁感應強度這個磁學量轉(zhuǎn)換為電壓這個電學量;故A錯誤;
B、話筒是將聲音信號轉(zhuǎn)換為電信號;故B錯誤;
C、熱敏電阻能把溫度這個熱學量轉(zhuǎn)換為電阻這個電學量;故C正確;
D、電熨斗能夠自動控制溫度的原因是它裝有雙金屬片溫度傳感器,這種傳感器的作用是控制電路的通斷;故D正確;
故選:CD.
(2)①把壓力大小作為橫坐標,把電阻大小作為縱坐標,在坐標系中描點連線即可得壓敏電阻R的阻值隨壓力F的大小變化的圖象.如圖:

根據(jù)R的阻值隨壓力F的大小變化的圖象可知壓敏電阻R的阻值與壓力F成一次函數(shù)關(guān)系,設它們的關(guān)系式為:
R=KF+b.
把F=50N,R=280Ω和F=100N,R=260Ω代入得:
280=50K+b
260=100K+b

解得K=-0.4,b=300,
所以它們的關(guān)系式為R=300-0.4F
②從上式可知,壓力增大時,壓敏電阻值減小,當電阻兩端的電壓為5V時,壓敏電阻兩端的電壓為:
U1=U-U0=6V-5V=1V
根據(jù)串聯(lián)電路特點可得:
R
R0
=
U1
U0
=
1
5

代入數(shù)據(jù),有:
R
400Ω
=
1
5

解得:R=80Ω
把R=80Ω代入R=-0.4F+300
即80=-0.4F+300
解得F=550N.
③I=
U
R+R0

把R=-0.4F+300,U=6V,R0=400Ω
代入上式
化簡得F=1750-
15
I

所以壓力和電流不成一次函數(shù)關(guān)系,故該測力顯示器的刻度是不均勻的.
故答案為:
(1)CD; 
(2)R=300-0.4F; 600N;不均勻.
點評:第一小題考查了各種傳感器的特點、工作原理,在儀器設備中的應用;第二小題考查學生對歐姆定律和串聯(lián)電流特點的掌握并結(jié)合函數(shù)知識對實際問題做出正確的判斷.
練習冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:

    現(xiàn)代技術(shù)中,傳感器是指這樣一類元件:它能夠?qū)⒅T如力、溫度、光、聲、化學成分等大量電學量按照一定規(guī)律轉(zhuǎn)換為電學量。如圖所示的裝置就是一種測壓強的傳感器。圖中AB為大小、形狀完全相同的金屬板,它們構(gòu)成一個電容器,其中A權(quán)被固定,兩金屬板的正對面積為S。金屬板是空氣的介電常數(shù)為,靜電力常量為kC、D是兩根完全一樣的輕質(zhì)彈簧,它們的勁度系數(shù)為兩彈簧一端固定,另一端與金屬板B上的絕緣桿相連。傳感器未工作時,彈簧處于自然長度,兩金屬板間的距離為

   (1)現(xiàn)將兩金屬板與直流電源相連對電容器進行充電,充至電容器兩極間電壓為U后與電源斷開。由于兩金屬板帶電導致的兩板間距的變化忽略不計,求電容器所帶電荷量;

   (2)若僅已知現(xiàn)對極板B的右側(cè)施加一均勻向左的待測壓強P,甲同學說:可以通過測量施加壓強前后兩極板間的電壓U0,對壓強進行測量;乙同學說:可以通過測量施加壓強前后電容器的帶電量對壓強進行測量。

a.你選擇上述哪種方法,指出這種方法中開關(guān)所處的狀態(tài),并簡要說明理由。

b.根據(jù)你選擇的方法,通過推導寫出壓強的表達式。

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科目:高中物理 來源: 題型:

(18分)

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   (2)若僅已知現(xiàn)對極板B的右側(cè)施加一均勻向左的待測壓強P,甲同學說:可以通過測量施加壓強前后兩極板間的電壓U0,對壓強進行測量;乙同學說:可以通過測量施加壓強前后電容器的帶電量對壓強進行測量。

a.你選擇上述哪種方法,指出這種方法中開關(guān)所處的狀態(tài),并簡要說明理由。

b.根據(jù)你選擇的方法,通過推導寫出壓強的表達式。

 

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科目:高中物理 來源:北京市朝陽區(qū)2010年高三一模(理科綜合)物理部分 題型:計算題

(18分)

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C.熱敏電阻能把溫度這個熱學量轉(zhuǎn)換為電阻這個電學量;

D.電熨斗能夠自動控制溫度的原因是它裝有雙金屬片溫度傳感器,這種傳感器的作用是控制電路的通斷。

(2) 有一種測量壓力的電子秤,其原理圖如圖所示。E是內(nèi)阻不計、電動勢為6V的電源。R0是一個阻值為300Ω的限流電阻。G是由理想電流表改裝成的指針式測力顯示器。R是一個壓敏電阻,其阻值可隨壓力大小變化而改變,其關(guān)系如下表所示。C是一個用來保護顯示器的電容器。秤臺的重力忽略不計。試分析:

①利用表中的數(shù)據(jù)歸納出電阻R隨壓力F變化的函數(shù)式R=      Ω;

②若電容器的耐壓值為5V,該電子秤的最大稱量值為             N;

③如果把電流表中電流的刻度變換成壓力刻度,則該測力顯示器的刻度          。(填均勻或不均勻)。

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