2017-2018学年高中创新设计物理教科版选修3-2学案:第三章 2 温度传感器和光传感器 联系客服

发布时间 : 星期日 文章2017-2018学年高中创新设计物理教科版选修3-2学案:第三章 2 温度传感器和光传感器更新完毕开始阅读201a063be109581b6bd97f19227916888586b97e

故C项正确. 答案 ABC

解决含有热敏电阻、光敏电阻的直流电路动态分析问题: (1)明确热敏电阻、光敏电阻的电阻特性;

??????增大?增大?减小?增大?I分的变化

(2)解题思路:R局?→R总?→I总?→U端???

?减小?减小?增大?减小??????U分的变化

1.(温度传感器的应用)(多选)如图3所示为电阻R随温度t变化的图线,下列说法中正确的是( )

图3

A.图线1是热敏电阻的图线,它是用金属材料制成的 B.图线2是热敏电阻的图线,它是用半导体材料制成的 C.图线1的材料化学稳定性好、测温范围大、灵敏度高 D.图线2的材料化学稳定性差、测温范围小、灵敏度高 答案 BD

2.(温度传感器的应用)图4是一火警报警器的部分电路示意图.其中R2为用负温度系数热敏材料制成的传感器,电流表为值班室的显示器,a、b之间接报警器.当传感器R2所在处出现火情时,显示器的电流I、报警器两端的电压U的变化情况是( )

图4

A.I变大,U变大 C.I变小,U变大 答案 D

解析 R2处出现火情,温度升高,R2减小,导致R2两端电压减小,通过R3的电流减小,路端电压U减小.

3.(光传感器的应用)街旁的路灯、江海里的航标都要求在夜晚亮,白天熄,它们是利用半导体的电学特性制成了自动点亮、熄灭的装置,实现了自动控制,这是利用半导体的( ) A.压敏性 C.热敏性 答案 B

解析 街旁的路灯和江海里的航标,都是利用了半导体的光敏性,夜晚电阻大,白天电阻小,控制了电路的通断.

4.(光传感器的应用)如图5所示是会议室和宾馆房间的天花板上装有的火灾报警器的结构原

B.光敏性

D.三种特性都利用 B.I变大,U变小 D.I变小,U变小

第 5 页

理图:罩内装有发光二极管LED、光电三极管和不透明的挡板.平时光电三极管接收不到LED发出的光呈现高电阻状态,发生火灾时,下列说法正确的是( )

图5

A.进入罩内的烟雾遮挡了光线,使光电三极管电阻更大,检测电路检测出变化发出警报 B.发生火灾时,光电三极管温度升高,电阻变小,检测电路检测出变化发出警报

C.发生火灾时,进入罩内的烟雾对光有散射作用,部分光线照到光电三极管上,电阻变小,发出警报

D.以上说法均不正确 答案 C

解析 由报警器的原理可知,发生火灾时烟雾进入罩内,使光发生散射,部分光线照在三极管上使其电阻变小,与传感器相连的电路检测出这种变化,发出警报,故C对. 题组一 温度传感器

1.(多选)关于电饭锅的说法正确的是( ) A.电饭锅中的温度传感器其主要元件是氧化铁 B.铁氧体在常温下具有铁磁性,温度很高时失去铁磁性 C.用电饭锅烧水,水开时能自动断电

D.用电饭锅煮饭时,若温控开关自动断电后,它不能自动复位 答案 BD

解析 电饭锅中的温度传感器其主要元件是铁氧体,故A错,B选项正确;因水开时温度约为100℃,达不到居里温度,故不能自动断电,则选项C错;温控开关只能手动闭合,故D正确.

2.在防治“非典”期间,在机场、车站等交通出入口,使用了红外线热像仪,红外线热像仪通过红外线遥感,可检测出经过它时的发热病人,从而可以有效控制疫情的传播.关于红外线热像仪,下列说法正确的是( )

A.选择红外线进行检测,主要是因为红外线具有荧光效应 B.红外线热像仪通过发射红外线照射人体来检测的 C.红外线热像仪同时还具有杀菌作用

D.一切物体都能发射红外线,而且物体在不同温度下发射的红外线的频率和强度不同 答案 D

解析 红外线热像仪是根据物体发射的红外线的频率和强度不同而工作的,故D正确. 3.(多选)在家用电热灭蚊器中,电热部分主要元件是PTC元件,PTC元件是由钛酸钡等半导

第 6 页

体材料制成的电阻器,其电阻率ρ随温度t的变化关系如图1所示,由于这种特性,使PTC元件具有发热、保温双重功能.以下判断正确的是( )

图1

A.通电后,其电功率先增大后减小 B.通电后,其电功率先减小后增大

C.当其产生的热量与散发的热量相等时,温度保持在t1不变

D.当其产生的热量与散发的热量相等时,温度保持在t1和t2之间的某一值不变 答案 AD

解析 当电热灭蚊器温度由0升到t1的过程中,电阻器的电阻率ρ随温度的升高而减小,其电阻R随之减小,由于加在电热灭蚊器上的电压U保持不变,电热灭蚊器的电功率P随之增大,当t=t1时,P=P1达到最大.当温度由t1升高到t2的过程中,ρ增大,R增大,P减小;而温度越高,其与外界环境温度的差别也就越大,高于环境温度的电热灭蚊器的散热功率P′也就越大;因此在这之间的某一温度t3会有P=P3=P′,即电功率P减小到等于散热功率时,即达到保温;当tP′,使温度自动升高到t3;当t>t3,P

4.小强用恒温箱进行实验时,发现恒温箱的温度持续升高,无法自动控制.经检查,恒温箱的控制器没有故障.参照图2,下列对故障判断正确的是( )

图2

A.只可能是热敏电阻出现故障 B.只可能是温度设定装置出现故障 C.热敏电阻和温度设定装置都可能出现故障 D.可能是加热器出现故障 答案 C

解析 由恒温箱原理可知,若热敏电阻出现故障或温度设定装置出现故障都会向控制器传递错误信息,导致控制器发出错误指令,故C正确,A、B错误.若加热器出现故障,只有一种可能,即不能加热,而题中加热器一直加热才会使温度持续升高,故D错误. 题组二 光传感器的应用

5.(多选)如图3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( )

图3

第 7 页

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 答案 AD

解析 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错;白天和晚上自然光强弱不同,或多或少会影响LDR的电阻值,D对.

6.如图4所示,将一光敏电阻接入多用电表两表笔上,将多用电表的选择开关置于欧姆挡,用光照射光敏电阻时,表针的偏角为θ;现用手掌挡住部分光线,表针的偏角为θ′,则可判断( )

图4

A.θ′=θ B.θ′<θ C.θ′>θ D.不能确定 答案 B

解析 光敏电阻的阻值随光照强度的增强而减小,用手掌挡住部分光线,阻值变大,表针的偏转角度变小.

7.如图5所示,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间距不变,闭合开关S后,下列说法中正确的是( )

图5

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.当滑动触头P向右移动时,L消耗的功率可能不变 D.无论怎样移动滑动触头P,L消耗的功率都不变 答案 A

解析 当滑动触头P向左移动时,使其电阻减小,则流过二极管的电流增大,从而发光增强,使光敏电阻R的阻值减小,通过灯泡L的电流增大,则L消耗的功率增大,A正确,B、D错误;当滑动触头P向右移动时,可分析出L消耗的功率变小,C错误.

8.(多选)如图6所示为光敏电阻自动计数器的示意图,其中R1为光敏电阻,R2为定值电阻.

第 8 页