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用心爱心专心13.3传感器的应用每课一练（粤教版选修3-2）我夯基，我达标1.传感器的应用（1）力传感器——电子秤：它的敏感元件是应变片，形变的大小可以改变其电阻的大小。应变片可以把物体________这个力学量转换成_________这个电学量。（2）声音传感器——话筒：它的敏感元件是音膜，动圈式的话筒音膜与线圈固定。电容式的话筒音膜就是一个电容器的可动极板，音膜的振动就能把______转换成______.（3）温度传感器①电熨斗：它通过温度传感器来控制电路的通断，应用的物理原理是________。②测温仪：测温仪中的敏感元件可以是：_______、______、______、_______等。答案：（1）形变电阻（或电压）（2）声音信号电信号（3）①热胀冷缩②热敏电阻金属热电阻热电偶红外线敏感元件2.如图3-3-7所示，甲、乙是两类热敏电阻的R—t特征图线，如果想用热敏电阻作传感器，并与继电器相连，构成一个简单的自动报警线路，当温度过高时，由继电器接通电路报警.采用图________类热敏电阻较好.RRttOO甲乙图3-3-7答案：甲3.如图3-3-8所示，R1为定值电阻，R2为负温度系数的热敏电阻，L为小灯泡，当温度降低时（）图3-3-8用心爱心专心2A.R1两端的电压增大B.电流表的示数增大C.小灯泡的亮度变强D.小灯泡的亮度变弱解析：R2与灯L并联后与R1串联，与电源构成闭合电路，当热敏电阻温度降低时，电阻R2增大，外电路电阻增大，电流表读数减小，灯L电压增大，灯泡亮度变强，R1两端电压减小，故C正确，其余各项均错。答案：C我综合，我发展4.如图3-3-9所示为一自动控温度的电加热器的电路图，R1是热敏电阻，R2是加热电阻，试说明它是如何控制温度的？图3-3-9解析：闭合开关，电压加在R1和R2上，它们产生的热功率为212RRU，随着温度的升高，热敏电阻R1阻值增大，他们产生的电热功率就减小，选择合适的热敏电阻和加热电阻，就可以将加热的温度控制在某一温度上，加热功率等于散热功率，物体的温度保持在这一温度上不变。5.某学生为了测量一物体的质量，找到了一个力电转换器，该转换器的输出电压正比于受压面的压力（比例系数为k），如图3-3-10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；而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，现有下列器材：力电转换器、质量为m0的砝码、电压表、滑动变阻器、干电池各一个、电键及导线若干、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。受压面输入输出图3-3-10用心爱心专心3（1）设计一个电路，要求力电转换器的输入电压可调，并且使电压的调节范围尽可能大，在方框中画出完整的电路图。（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）请设想实验中可能出现的一些问题。解析：物体的重力G与质量的关系是G=mg，重力在数值上等于静止物体对水平支持物的压力F。又题目所给的力电转换器的输出电压正比于受压面的压力即U=kF。因此利用电压表测出的电压值可间接地测量物体的质量。（1）由于测量时要求输入电压的可调范围尽可能大，所以测量电路的输入端应连成滑动变阻器的分压电路，输出端要接电压表，用以测量输出电压，测量电路如图3-3-11所示。输入输出受压面ESRV图3-3-11（2）测量步骤为：①调节滑动变阻器，使转换器的输出电压为零；②将砝码m0放在转换器上，记下输出电压U0，则U0=km0g，得k=gmU00；③将待测物体放在转换器上，记下输出电压U，测得U=kmg代入k值得m=0UUm0。（3）力电转换器作为一种测量装置就有量程和零误差问题，所以实验中可能会出现的问题有：①待测物体质量超出转换器量程；②因电源电压不够而输出电压调不到零。