章末測試
一、 選擇題
１．利用半導體可以製成
ａ．標準電阻 ｂ．熱敏電阻
ｃ．光敏電阻 ｄ．電晶體
２．下列說法不正確的是
ａ．話筒是一種常用的聲感測器，其作用是將電訊號轉換為聲訊號
ｂ．電熨斗能夠自動控制溫度的原因是它裝有雙金屬片溫度感測器，這種感測器作用是控制電路的通斷
ｃ．電子秤所使用的測力裝置是力感測器
ｄ．熱敏電阻能夠把溫度這個熱學量轉換為電阻這個電學量
３．下列方法有可能使半導體材料的電阻率減小的是 （ ）
ａ．公升高半導體的溫度 ｂ．用光來照射半導體
ｃ．在半導體中加入微量其他雜質 ｃ．以上情況都不可能
４．有一電學元件，溫度公升高時電阻卻大幅度減小，則這種元件可能是 （ ）
ａ．金屬導體 ｂ．絕緣體
ｃ．半導體 ｄ．超導體
５．有定值電阻、熱敏電阻、光敏電阻三隻元件，將這三隻元件分別接入如圖６－１所示的電路中的a、b兩點後，用黑紙包住元件或者把元件置入熱水中，觀察歐姆表的示數，下列說法中正確的是（ ）
ａ．入熱水中與不置入熱水中相比，歐姆表示數變化較大，這只元件一定是熱敏電阻
ｂ．置入熱水中與不置入熱水中相比，歐姆表示數不變化，這只元件一定是定值電阻
ｃ．用黑紙包住元件與不用黑紙包住元件相比，歐姆表示數變化較大，這只元件一定是光敏電阻
ｄ．用黑紙包住元件與不用黑紙包住元件相比，歐姆表示數相同，這只元件一定是定值電阻
６．圖６－２所示是一種延時開關，當ｓ１閉合時，電磁鐵將銜鐵吸下，將ｃ線路接通，當ｓ１斷開時，由於電磁作用，ｄ將延遲一段時間才被釋放，則（ ）
ａ．由於ａ線圈的電磁感應作用，才產生延時釋放ｄ的作用
ｂ．由於ｂ線圈的電磁感應作用，才產生延時釋放ｄ的作用
ｃ．如果斷開ｂ線圈的開關ｓ２，無延時作用
ｄ．如果斷開ｂ線圈的開關ｓ２，延時將變長
７．如圖６－３所示將一光敏電阻接入多用電表兩錶筆上，將多用電表的選擇開關至於歐姆擋，用光照光敏電阻時，表針的偏角為θ；先用手掌擋住部分光線，表針的偏角為θ１，則可判斷 （ ）
圖６－３
不能確定
８．演示位移感測器的工作原理如圖６－4所示，物體ｍ在導軌上平移時，帶動滑動變阻器的金屬滑桿ｐ，通過電壓表顯示的資料來反映物體位移的大小x假設電壓表是理想的，則下列說法正確的是
ａ．物體ｍ運動時，電源內的電流會發生變化
ｂ．物體ｍ運動時，電壓表的示數會發生變化
圖ｃ．物體ｍ運動時，電路中沒有電流
ｄ．物體ｍ不動時，電壓表沒有示數 ６－４
９．如圖６－５所示，ｒ１、ｒ２為定值電阻，ｌ為小燈泡，ｒ３為光敏電阻，當照射光強度增大時
ａ，電壓表的示數增大 ｂ．ｒ２中電流強度減小
ｃ．小燈泡的功率增大 ｄ．電路的路端電壓降低圖６－５
10．如圖６－６所示為一測定液面高低的感測示意圖，ａ為固定的導體芯，ｂ為導體芯外面的一層絕緣物質，ｃ為導電液體，把感測器接到圖示電路中，已知靈敏電流錶指標偏轉方向與電流方向相同．如果發現指標正向右偏轉，則導電液體的深度ｈ變化為
圖６－６
ａ．ｈ正在增大正在減小
ｃ．ｈ不變無法確定
圖６－７
12．慣性制導系統已廣泛應用於彈道式飛彈工程中，這個系統的重要元件之一是加速度計．加速度計的構造原理的示意圖如圖６－８所示．延飛彈長度方向安裝的固定光滑桿上套一質量為ｍ的滑塊，滑塊兩側分別與勁渡係數均為ｋ的彈簧相連；兩彈簧的另一端與固定壁相連．滑塊原來靜止，彈簧處於自然長度，滑塊上有指標可通過標尺測出滑塊的位移，然後通過控制系統進行制導．設某段時間內飛彈沿水平方向運動，指標向左偏離ｏ點的距離為ｓ，則這段時間內飛彈的加速度 （ ）
ａ．方向向左，大小為ks/m b．方向向右，大小為ks/m
ｃ．方向向左，大小為2ks/m d．方向向右，大小為2ks/m圖６－８
二、 填空題
13．熱敏電阻能夠將＿＿＿訊號轉化為電阻變化訊號，話筒能將＿＿＿訊號轉化為＿＿＿訊號．霍爾元件能將＿＿＿訊號轉化為＿＿＿訊號．
三．計算題
16．角速度計可測得太空飛行器自轉的角速度ω，其結構如圖6－11所示，當系統oo１轉動時，元件a在光滑桿上發生滑動，並輸出電訊號成為太空飛行器的制導訊號源．已知a質量為m，彈簧的勁度係數為k，原長為ｌo，電源電動勢為ｅ，內阻不計．滑動變阻器總長為ｌ，電阻分布均勻，系統靜止時滑動變阻器滑動觸頭ｐ在中點，與固定接頭ｑ正對，當系統以角速度ω轉動時，求：
（1） 彈簧形變數ｘ與ω的關係式；
（2）電壓表的示數ｕ與角速度ω的函式關係．
圖６－11
17．如圖６－１2所示是一種懸球式加速度儀，它可以用來測定沿水平軌道運動的列車的加速度。金屬球的質量為ｍ，它系在金屬絲的下端。金屬絲的上端懸掛在ｏ點。
ａｂ是一根長為ｌ的均勻電阻絲，其阻值為ｒ。金屬絲與電阻絲接觸良好，摩擦不計。電阻絲的中點ｃ焊接一根導線，從o點也引出一根導線，兩線之間接入乙個電壓表v，金屬絲和導線的電阻不計。
圖中虛線oc與ab垂直，且oc=h .電阻絲ab接在電壓為u的直流穩壓電源上，整個裝置固定在列車中使ab沿著車前進的方向。列車靜止時金屬絲呈豎直狀態；當列車加速或減速前進時，金屬絲將偏離豎直方向。
從電壓表v的讀數變化可以測出加速度的大小。
（1） 當列車向右作勻加速直線運動時，試匯出加速度a與電壓表讀數u１的關係式（用ｕ１，ｕ，ｌ，ｈ及重力加速度ｇ表示）．
（2） 用匯出的ａ與ｕ１的關係式說明表盤刻度表示ａ，其刻度是否均勻？
圖6－12
18．電磁流量計廣泛應用於測量可導電流體（如汙水）在管中的流量（單位時間內通過管內橫截面流體的體積）.為了簡化，假設流量計是如圖6-13所示的橫截面為長方形的一段管道，其中空部分的長、寬、高分別為圖中ａ、ｂ、ｃ．流量計的兩端與輸送流體的管道相連線（圖中虛線）．圖６－13中流量計的上下兩面是金屬材料，前後兩面是絕緣材料。現於流量計所在處加磁感應強度為ｂ的勻強磁場，磁場方向垂直於前後兩面．當導電流體穩定地流經流量計時，在管外將流量計上、下面表面分別與一串接了電阻ｒ的電流錶兩端連線，ｉ表示測得的電流值。
已知流體的電阻率為ρ，不計電流錶的內阻。試論述說明流量ｑ＝
圖6-13圖6-14
19．如圖６－１６所示，電飯鍋是一種可以自動煮飯並自動保溫，又不會把飯燒焦的家用電器．它的電路由控制部分ａｂ和工作部分ｂｃ組成．ｋ1時限溫開關，受動筆和，當溫度達到103o時自動斷開,不能自動閉合. ｋ2是自動開關，當溫度超過80o時自動斷開,溫度低於70o時自動閉合．r2是限流電阻，阻值2140，ｒ1是工作電阻，阻值６0．鍋中放好適量的公尺和水，插電源（220v，50hz）,手動閉合ｋ1後，電飯鍋就能自動煮好公尺飯並保溫．試問： （！
）加熱過程電飯鍋消耗的電功率ｐ1是多大？ｋ1＼ｋ2都斷開時電飯鍋消耗的電功率ｐ２是多大？
（２）插上電源後沒有手動閉合ｋ1，能煮熟飯嗎？為什麼？
圖６－１６
答案:一． 選擇題
１．ｂｃｄ ２．a 3b
９．ａｃｄ １0．b11．ｂｃ 12．ｂ
二． 填空題
13. 熱學聲音電學磁電
14. 小於小於
15. 熄滅大
三．計算題
16. 當系統繞oo1轉動時,a在光滑桿上發生滑動,使彈簧發生形變,觸頭p也隨之而移動．
（1） 由牛頓第二定律，ｆ＝ｍω2r，r=lo＋ｘ，即kx=ｍω2(lo＋ｘ)，
ｘ＝ｍω2／lo/(k-ｍω2).
（２） 電壓表的示數ｕ＝e=ｍω2loe／l(k-ｍω2)
17. (1)a=g (2)是
解析 (１)設列車的加速度為ａ時，小球偏離豎直方向角，此時小球受力情況如圖所示．根據牛頓第二定律有mgtan=ma
由幾何關係有tan
由①②兩式解得a=g
列車加速度為a時，設電壓表的讀數為u`．則有u`=． ④
由④得將⑤代入③得 ａ＝g
（2） 由⑥可知，ｇ．ｌ．ｕ．ｈ均為常數，則列車的加速度與電壓表讀數u`成正比，可將電壓表的刻度一一對應地改成ａ的數值，因而可知表盤上ａ的刻度值與電壓刻度一樣是均勻的．
18．設管中流體的流速為ｖ，則在△t時間內流體在管中向前移動的距離為ｖ△t,這樣如圖6-14畫線的流體在△t時間內都將流過橫截面,設此橫截面的面積為s,則畫線的流體體積
△v=sｖ△t，除以時間△t，則得到流體在該管中流量為ｑ＝△v／△t＝sｖ．對於題幹所給的流量計，橫截面積s＝bc，故流過流量計的流量ｑ＝vbc，對於給定的流量計，ｂ與ｃ是常量，可見測流量實質上是測流速．流量計的上．下兩面產生感應電動勢ｅ＝vbc,其中b時垂直於流量計前後兩面的勻強磁場的磁感應強度,c時流過流量計流體的厚度,v是可導電流體在流量計中的流速.如圖6-15所示電路,電阻包括外接的電阻r和克導電流體的電阻r=ρ.這樣根據歐姆定律,得到閉合電路中的電流等於i=
圖6-15
由此就得到可導電流體在流量計中流速為 v= (r+)
於是就得到流過流量計的流量 q=vbc=)
19．（１）ｐ1==807w，ｐ2==22w
（２）若ｋ1未閉合,開始k2總是閉合的,r2被短路,功率為ｐ1，當溫度上公升到８0o時，k2自動斷開，功率降為ｐ2，溫度降低到７0o，k2自動閉合……溫度只能在７0o－８0o 之間變化，不能煮熟飯
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