5.3 传感器的应用举例 课时提升练（解析版） 一、选择题 1．某品牌空调主机装有一种传感器，其作用是当室内温度与室外温度相差到一定值 时，会自动启动主机工作，这种传感器称为（　　） A．温度传感器 B．压力传感器 C．光电传感器 D．气体传感器 2．光敏电阻能将光信号转化为电信号是因为（　　） A．光照强度发生变化时，光敏电阻的阻值也发生变化 B．光照强度发生变化时，光敏电阻的体积也发生变化 C．光照强度发生变化时，光敏电阻的长度也发生变化 D．光照照度发生变化时，光敏电阻的横截面积也发生变化 3．压敏电阻的阻值 R 随所受压力的增大而减小。某兴趣小组利用压敏电阻设计了判断 电梯运行状态的装置，其电路如图甲所示，将压敏电阻平放在电梯内，受压面朝上， 在上面放一物体 A，电梯静止时电压表示数为 U0 ，在电梯由静止开始运行的过程中， 电压表的示数变化情况如图乙所示。下列判断正确的是（　　） A．电梯匀加速下降 B．电梯匀加速上升 C．电梯下降且加速度在变大 D．电梯上升且加速度在变小 4．下列设备在工作时，利用了温度传感器的是（　　） A．称量货车载重量的电子秤 B．能自动开启和关闭的路灯 C．烟雾报警器 D．自动恒温箱 5．自动化温室种植能使人们在寒冷的冬季享用到新鲜的蔬菜，自动控制室所利用的传 感器是（　　） A．压力传感器 B．声音传感器 C．温度传感器 D．气体传感器 6．传感器是指这样一类元件：它能够感受诸如力、温度、光、声、化学成分等物理 量，并把它们按照一定的规律转换为便于传送和处理的另一个物理量（通常是电压、 电流等电学量），或转换为电路的通断。空调机在室内温度达到设定的温度后，会自 动停止工作，空调机内使用的传感器是（　　） A．力传感器 B．温度传感器 C．光传感器 D．声传感器 7．在信息技术高速发展、电子计算机广泛应用的今天，担负着信息采集任务的传感器 在自动控制、信息处理技术中发挥着越来越重要的作用，其中热电传感器是利用热敏 电阻将热信号转换成电信号的元件，某学习小组的同学在用多用电表研究热敏电阻特 性的实验时，安装好如图所示装置，向杯内加入冷水，温度计的示数为 20℃，多用电 表选择适当的倍率，读出热敏电阻的阻值 R1，然后向杯内加入热水，温度计的示数为 60℃，发现多用电表的指针偏转角度较大，则下列说法正确的是（　　） A．应选用电流挡，温度升高换用大量程测量 B．应选用电流挡，温度升高换用小量程测量 C．应选用欧姆挡，温度升高时换用倍率大的挡 D．应选用欧姆挡，温度升高时换用倍率小的挡 8．传感器是在自动控制、航空航天等实际应用中常用的电学元件。下列可将光学量转 化为电学量的传感器为（　　） A．电视机遥控接收器 B．热敏电阻 C．霍尔元件 D．电阻应变片 9．传感器的种类多种多样，其性能也各不相同，空调机在室内温度达到设定的稳定 后，会自动停止工作，其中空调机内使用了下列哪种传感器（　　） A．生物传感器 B．红外传感器 C．温度传感器 D．光传感器 10．如图所示是一位同学设计的防盗门报警器的简化电路示意图。门打开时，红外光 敏电阻 R3 受到红外线照射，电阻减小；门关闭时会遮蔽红外线源（红外线源没有画 出）。经实际试验，灯的亮、灭情况的确能反映门的开、关状态。门打开时两灯的发 光情况及 R2 两端电压 UR2 与门关闭时相比（　　） A．红灯亮，UR2 变大 B．绿灯亮，UR2 变大 C．绿灯亮，UR2 变小 D．红灯亮，UR2 变小 11．压敏电阻的阻值随所受压力的增大而减小，有位同学设计了利用压敏电阻判断竖 直升降机运动状态的装置，其工作原理图如图甲所示，将压敏电阻固定在升降机底板 上，其上放置一个物块，在升降机运动的过程中，电流表示数如图乙所示，已知升降 机静止时电流表的示数为 I1。下列判断正确的是（　　） A．从 0 到 t1 时间内，升降机一定静止 B．从 t1 到 t2 时间内，升降机可能做匀加速直线运动 C．从 t1 到 t2 时间内，升降机运动时的加速度在变化 D．从 t2 到 t3 时间内，升降机可能向下匀加速运动 12．关于电子秤中应变式力传感器的说法正确的是 (　　) A．应变片是由金属导体材料制成的 B．当应变片的表面拉伸时，其电阻变小；反之，变大 C．传感器输出的是应变片上的电压 D．外力越大，输出的电压差值也越大 13．传感器是一种采集信息的重要器件，图示是一种测得压力大小的电容式传感器示 意图．当待测压 力 F 作用于可动膜片电极时，可以使膜片发生形变，引起电容的变 化．将电容器、灵敏电流表 和电源串联成闭合回路，则（ ） A．当 F 向上压膜片电极时，电容将减小 B．当 F 向上压膜片电极时，电容将增大 C．若电流表有示数，则压力 F 发生了变化 D．若电流表有示数，则压力 F 没有发生变化 14．传感器已广泛应用在生产、生活中，下列关于传感器的说法正确的是（　　） A．电视机对无线遥控信号的接收主要是采用了红外线传感器 B．电饭煲能够自动控制温度的原因是它装有双金属片温度传感器，这种传感器作用是 控制电路的通断 C．电子秤所使用的测力装置是力传感器 D．电脑所用的光电鼠标主要采用声波传感器 15．如图为电阻 R 随温度 T 变化的图线，下列说法中正确的是（　　） 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 对应的材料化学稳定性好、测温范围大、灵敏度高 D．图线 2 对应的材料化学稳定性差、测温范围小、灵敏度高 二、解答题 16．如图所示为检测某传感器的电路图，传感器上标有“3V，0.9W”的字样（传感器可 看作一个纯电阻），滑动变阻器 R0 上标有“ 10  ，1A”的字样，电流表的量程为 0.6A， 电压表的量程为 3V． （1）根据传感器上的标注，计算传感器的电阻和额定电流． （2）若电路元件均完好，检测时，为了确保电路各部分的安全，在 a、b 之间所加的 电源电压最大值时多少？ （3）根据技术资料可知，如果传感器的电阻变化超过了 1 ，则该传感器就失去作 用，实际检测时，将一个恒定的电源加在图中 a、b 之间（电源电压小于上述所求的电 压的最大值），闭合开关 S，通过调节 R0 来改变电路中的电流和 R0 两端的电压，检测 记录如右表．若不计检测电路对传感器电阻的影响，通过计算分析，你认为这个传感 器是否还能使用？此时 a、b 间所加的电压时多少？ 电压表示数 U/V 电流表示数 I/A 1 1.48 0.16 2 0.91 0.22 17．某研究性学习小组为了测量物体的质量，找到一个力电传感器，该传感器的输出 电压与受压面的压力成正比（比例系数为 k），如图所示，测量时先调节输入端的电 压，使转换器空载时的输出电压为 0，然后在其受压面上放一物体，即可测得与物体 的质量成正比的输出电压 U．现有力电传感器、质量为 m0 的砝码、电压表、滑动变阻 器和电池各一个，开关及导线若干，待测物体（可置于力电转换器的受压面上），请 完成对该物体质量的测量． （1）设计一个电路，要求力电转换器的输出电压可调，并且使电压的调节范围尽可能 大，请画出完整的测量电路图． （2）简要说明测量步骤，求出比例系数 k，并测出待测物体的质量 m． （3）请写出实验中可能影响实验结果的因素． 参考答案 1．A 【详解】 根据题意可知当室内温度与市外温度相差到一定值时，会自动启动主机工作，与温度有 关，所以传感器为温度传感器，故 A 正确，BCD 错误。 故选 A。 2．A 【详解】 光敏电阻的特性是光照强度变化时，电阻率发生明显变化，而长度、体积、横截面积等基 本不变，故光敏电阻阻值大小会发生变化． 故选 A。 思路分析：光敏电阻的电阻是根据光照强度的变化而变化的，本质是电阻率发生了变化， 其长度，体积，横截面积等式物体的属性不会发生变化 试题点评：本题考查了光敏电阻的阻值发生变化的原因 3．C 【详解】 根据闭合电路欧姆定律得 U  E  I ( R0  r ) 结合图像可得电路中的电流一直减小，又 I E R  r  R0 可知压敏电阻的阻值一直增大，则 A 对压敏电阻的压力减小，可知 A 处于失重状态，则电 梯处于向上减速或向下加速并且加速度越来越大。 故选 C。 4．D 【详解】 A．称量货车载重量的电子秤利用的是压力传感器，故 A 错误； B．能自动开启和关闭的路灯与光的强弱有关，利用的是光传感器，故 B 错误； C．烟雾报警器，是当有火灾时，会产生烟雾进入火灾报警器，利用光的漫反射，从而触 发开关报警，利用的是光传感器，故 C 错误； D．自动恒温箱需要将温度信号转化为电信号，利用的是温度传感器，故 D 正确。 故选 D。 【点睛】 5．C 【详解】 自动化温室种植能使人们在寒冷的冬季享用到新鲜的蔬菜，与温度有关，是温度传感器， 而压力与声音传感器与自动化温室无关，同时没有气体传感器的说法。 故选 C。 6．B 【详解】 空调机在室内温度达到设定的温度后，会自动停止工作，空调机内使用的传感器是温度传 感器，所以 B 正确；ACD 错误； 故选 B。 7．D 【详解】 AB．多用电表与热敏电阻构成的回路中未接入电源，故不能选用电流挡，A、B 错误； CD．当温度升高时多用电表指针偏转角度较大，说明热敏电阻的阻值变小了，应该换用欧 姆挡倍率小的挡，C 错误，D 正确． 故选 D。 8．A 【详解】 A．电视机遥控接收器是把光学量转化为电学量的装置，选项 A 正确； B．热敏电阻是把热学量转化为电学量的装置，选项 B 错误； C．霍尔元件是把磁学量转化为电学量的装置，选项 C 错误； D．电阻应变片是把力学量转化为电学量的装置，选项 D 错误； 故选 A。 9．C 【详解】 空调机根据温度调节工作状态，所以内部使用了温度传感器，C 正确，ABD 错误。 故选 C。 10．D 【详解】 当门打开时，R3 受红外线照射，电阻减小，从而使并联电路电阻减小，总电阻减小，电路 中总电流 I 增大，R2 两端电压 UR2＝U 并＝E－I（R1＋r） 减小，R2 中电流 U R2 IR2＝ R2 减小，所以 R3 中电流 IR3＝I－IR2 增大，线圈产生的磁场增强，把衔铁吸下，红灯亮，故 D 正确。 故选 D。 11．C 【详解】 A．0～t1 时间内，电流不变，根据欧姆定律可知电路中的总阻值不变，升降机可能静止也 可能匀速运动，故 A 错误； BC．t1 到 t2 时间内，电流增大，电阻减小，因为压敏电阻的阻值随所受压力的增大而减 小，