传感器的实验报告 人教版高中物理选修3-2，传感器的应用实验小测

人教版高中物理选修3-2，传感器的应用实验小测

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作原理

2．利用斯密特触发器设计光控开关

电路和温度报警器

3．练习用传感器制作自动控制设备

自我小测

一、选择题(其中第 1～4 题为单选题，第 5～7 题为多选题)

1．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值后，会

自动停止工作，空调机内使用的传感器是( )

A．生物传感器 B．红外传感器 C．温度传感器 D．压力传感器

2．关于发光二极管，下列说法正确的是( )

A．发光二极管能发光，不具有单向导电性

B．发光二极管能直接把光能转化为电能

C．发光二极管只要在两端加有正向电压，就可以发光

D．发光二极管只有加正向电压时，才有可能发光

3．如图为一种主动式光控报警器原理图，图中 R1和 R2 为光敏电阻， R3 和 R4为定值电

阻。当射向光敏电阻 R1和 R2 的任何一束光线被遮挡时，都会引起警铃发声，则图中虚线圈

内的电路是( )

A．与门 B．或门 C．或非门 D．与非门

4．某小型电磁继电器，其中 L 为含铁芯的线圈。 P 为可绕 O 点转动的铁片， K 为弹簧，

S 为一对触头， A、 B、 C、 D 为四个接线柱如图所示。电磁继电器与传感器配合，可完成自

动控制的要求，其工作方式是( )

A． A 与 B 接信号电压， C 与 D 跟被控电路串联

B． A 与 B 接信号电压， C 与 D 跟被控电路并联

C． C 与 D 接信号电压， A 与 B 跟被控电路串联

D． C 与 D 接信号电压， A 与 B 跟被控电路并联

5．如图所示电路中，电源电动势为 E，内阻为 r， Rt为负温度系数热敏电阻， R 为光敏

电阻，闭合开关后，小灯泡 L 正常发光。由于环境条件改变(光照或温度)，发现小灯泡亮度

变暗，则引起小灯泡变暗的原因可能是( )

6．全自动洗衣机中的排水阀是由程序控制其动作的，当进行排水和脱水工作时，控制

铁芯 1 的线圈通电，使铁芯 2 运动，从而牵引排水阀的阀门，排除污水，如图所示。以下说

法正确的是( )

A．若输入的控制电流由 a 流入，由 b 流出，则铁芯 2 中 A 端为 N 极， B 端为 S 极

B．若输入的控制电流由 a 流入，由 b 流出，则铁芯 2 中 A 端为 S 极， B 端为 N 极

C．若 a、 b 处输入交变电流，铁芯 2 不能被吸入线圈中

D．若 a、 b 处输入交变电流，铁芯 2 仍能被吸入线圈中

7．如图所示的光控电路用发光二极管 LED 模仿路灯，RG 为光敏电阻。“ ”

是具有特殊功能的非门，当加在它的输入端 A 的电压逐渐上升到某个值时，输出端 Y 会突

然从高电平跳到低电平，而当输入端 A 的电压下降到另一个值时，输出端 Y 会从低电平跳

到高电平。要求在天暗时路灯(发光二极管)会被点亮，下列说法中正确的是( )

A．天暗时， Y 处于高电平

B．天暗时， Y 处于低电平

C．当 R1 调大时， A 端的电压降低，灯(发光二极管)点亮

D．当 R1 调大时， A 端的电压降低，灯(发光二极管)熄灭

二、非选择题

8．一热敏电阻在温度为 80 ℃时阻值很大，当温度达到 100 ℃ 时阻值就很小。今用一

电阻丝给水加热，并配以热敏电阻以保持水温在 80～100 ℃之间，可将电阻丝与热敏电阻并

联，一起放入水中，如图所示。图中 R1 为热敏电阻， R2 为电阻丝，请简述其工作原理。

9．设计一个白天自动关灯、黑夜自动开灯的装置，可供选择的仪器如下：光敏电阻、

继电器、电池、交流电源、开关、导线和灯泡等。

(1)如图所示已画好部分电路，请补画完原理电路图。

(2)在以下原理电路工作时，说法正确的是( )

A．光敏电阻受到光照，电阻变小继电器工作

B．光敏电阻受到光照，电阻变小继电器不工作

C．继电器工作时，照明电路闭合，电灯亮

D．继电器不工作时，照明电路闭合，电灯亮

参考答案

1． 解析： 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。

答案： C

2． 解析： 发光二极管和普通二极管一样，都具有单向导电性，都是半导体材料制成的，

只有当两端加正向电压时，才能处于导通状态，才可能发光，但不一定发光，必须要达到一

定的电压值才可发光；它能直接把电能转化为光能。

答案： D

3． 解析： 当射向光敏电阻 R1 和 R2 的光线都没有被遮挡时，光敏电阻阻值较小，报警

器输入高电平，而警铃不响，说明输出高电平；当射向光敏电阻 R1 和 R2的任何一束光线被

遮挡时，报警器输入一低电平，警铃发声，输出低电平，所以此电路为“ 与门” 电路。

答案： A

4． 解析： A、 B 接电磁继电器的线圈，所以 A、 B 应接信号电压、线圈电流随信号电压

变化使电磁继电器相吸或释放，从而使 C、 D 接通或断开，进而起到控制作用。故正确答案

为 A。

答案： A

5． 解析： 由题图可知，当光敏电阻阻值减小或热敏电阻阻值增大时，小灯泡 L 都会变

暗，结合光敏电阻特性可知， A 项正确， B 项错误；若光敏电阻阻值减小的同时，热敏电阻

的阻值增大，小灯泡 L 也会变暗， C 项正确；若热敏电阻减小，光敏电阻增大，则小灯泡变

亮， D 项错误。

答案： AC

6． 解析： 若输入控制电流由 a 流入，由 b 流出，则铁芯 1 左端为 N 极，右端为 S 极，

它将使铁芯 2 磁化， A 端为 S 极， B 端为 N 极，并吸入线圈中；若 a、 b 处输入交变电流，

铁芯 2 仍能被吸入线圈中，故选 B、 D。

答案： BD

7． 解析： 天暗时， RG电阻值大， A 端为高电平，所以输出端 Y 为低电平，发光二极管

导通， B 选项正确；将 R1 调大时， A 端电势降低，当降到某一值时，输出端变为高电平，

灯(发光二极管)熄灭， D 选项正确。

答案： BD

8． 解析： 开始时水温较低， R1 阻值较大，电阻丝 R2对水进行加热；当水温达到 100 ℃

左右时， R1 阻值变得很小， R2被短路，将停止加热；当温度降低到 80 ℃时， R1 阻值又变得

很大， R2又开始加热。这样就可达到保温的效果。

答案： 见解析

9． 解析： (1)如图所示

(2)有光照时，光敏电阻阻值变小，电路电流变大，线圈磁性增强，将 G 处动触片吸过

来， G 与 H 断开，电路停止工作；无光照射时，光敏电阻阻值增大，电路电流减小，线圈

磁性减弱， G 与 H 接触灯亮。

答案： (1)见解析图 (2)AD

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