2018-2019學(xué)年高中物理 第三章 傳感器 第1-2節(jié) 傳感器 溫度傳感器和光傳感器練習(xí) 教科版選修3-2.docx

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第1節(jié)　傳感器 第2節(jié)　溫度傳感器和光電式傳感器 1．傳感器通常是把被測(cè)的______信息，按一定規(guī)律轉(zhuǎn)換成與之對(duì)應(yīng)的________的輸出器件或裝置． 2．傳感器有一定的結(jié)構(gòu)，一般由______元件和__________組成． 3．溫度傳感器中使用感溫的敏感元件有__________、____________和__________等． 4．光電式傳感器是測(cè)量________的傳感器，它利用了有些金屬或半導(dǎo)體材料，在電路中受到光照時(shí)，可以產(chǎn)生________的特點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)________向電信號(hào)的轉(zhuǎn)化． 5．關(guān)于干簧管，下列說(shuō)法正確的是(　　) A．干簧管接入電路中相當(dāng)于電阻的作用 B．干簧管是根據(jù)熱脹冷縮的原理制成的 C．干簧管接入電路中相當(dāng)于開(kāi)關(guān)的作用 D．干簧管是作為電控元件以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制的 6．如圖1所示是觀察電阻值隨溫度變化情況的示意圖，現(xiàn)在把杯中的水由冷水變?yōu)闊崴?，關(guān)于歐姆表的讀數(shù)變化情況正確的是(設(shè)水對(duì)電阻阻值的影響不計(jì))(　　) 圖1 A．如果R為金屬熱電阻，讀數(shù)變大，且變化非常明顯 B．如果R為金屬熱電阻，讀數(shù)變小，且變化不明顯 C．如果R為熱敏電阻(用半導(dǎo)體材料制成)，讀數(shù)變化非常明顯 D．如果R為熱敏電阻(用半導(dǎo)體材料制成)，讀數(shù)變化不明顯 【概念規(guī)律練】 知識(shí)點(diǎn)一　電容式話筒的原理 1．電容式話筒的保真度比動(dòng)圈式話筒好，其工作原理如圖2所示．Q是絕緣支架，薄金屬膜M和固定電極N形成一個(gè)電容器，被直流電流充電．當(dāng)聲波使膜片振動(dòng)時(shí)，電容發(fā)生變化，電路中形成變化的電流．當(dāng)膜片向右運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，有(　　) 圖2 A．電容變大 B．電容變小 C．導(dǎo)線AB中有向左的電流 D．導(dǎo)線AB中有向右的電流 2．如圖3中電容式話筒右側(cè)固定不動(dòng)的金屬板B，與能在聲波驅(qū)動(dòng)下沿聲源水平方向振動(dòng)的鍍有金屬層的振動(dòng)膜a構(gòu)成一個(gè)電容器，a、B分別通過(guò)導(dǎo)線與恒定電源兩極相接．聲源S做位移為x＝Asin 2 000πt的振動(dòng)，則有(　　) 圖3 A．a(chǎn)振動(dòng)過(guò)程中a、B板之間的電場(chǎng)強(qiáng)度不變 B．導(dǎo)線中的電流的頻率為2 000 Hz C．導(dǎo)線中的電流的頻率為1 000 Hz D．a(chǎn)向右位移最大時(shí)，a、B板形成的電容最大 知識(shí)點(diǎn)二　熱敏電阻和金屬熱電阻 3．如圖4所示，R1為定值電阻，R2為負(fù)溫度系數(shù)的熱敏電阻，L為小燈泡，當(dāng)溫度降低時(shí)(　　) 圖4 A．R1兩端的電壓增大 B．電流表的示數(shù)增大 C．小燈泡的亮度變強(qiáng) D．小燈泡的亮度變?nèi)? 圖5 4．如圖5所示為電阻R隨溫度T變化的圖線，下列說(shuō)法中正確的是(　　) A．圖線1是熱敏電阻的圖線，它是用金屬材料制成的 B．圖線2是熱敏電阻的圖線，它是用半導(dǎo)體材料制成的 C．圖線1的材料化學(xué)穩(wěn)定性好、測(cè)溫范圍大、靈敏度高 D．圖線2的材料化學(xué)穩(wěn)定性差、測(cè)溫范圍小、靈敏度高 知識(shí)點(diǎn)三　光電式傳感器 5．如圖6所示為光電式煙塵濃度計(jì)的原理圖，試說(shuō)明其工作原理． 圖6 6．圖7為光電式轉(zhuǎn)速表原理圖，請(qǐng)說(shuō)明其工作原理． 圖7 【方法技巧練】 傳感器電路的分析技巧 7．如圖8所示，R1、R2為定值電阻，L為小燈泡，R3為光敏電阻，當(dāng)照射光強(qiáng)度增大時(shí)(　　) 圖8 A．電壓表的示數(shù)增大 B．R2中電流減小 C．小燈泡的功率增大 D．電路的路端電壓增大 8．如圖9所示是一火警報(bào)警裝置的部分電路示意圖，其中R2是半導(dǎo)體熱敏傳感器，它的電阻隨溫度升高而減小，a、B接報(bào)警器．當(dāng)傳感器R2所在處出現(xiàn)火情時(shí)，電流表的電流I和a、B兩端兩壓U與出現(xiàn)火情前相比(　　) 圖9 A．I變大，U變大B．I變小，U變小 C．I變小，U變大D．I變大，U變小 1．關(guān)于傳感器，下列說(shuō)法正確的是(　　) A．光敏電阻和熱敏電阻都是由半導(dǎo)體材料制成的 B．金屬材料也可以制成傳感器 C．傳感器主要是通過(guò)感知電阻的變化來(lái)傳遞信號(hào)的 D．以上說(shuō)法都不正確 2．光敏電阻能將光信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)是因?yàn)?　　) A．光照強(qiáng)度發(fā)生變化時(shí)，光敏電阻的阻值也發(fā)生變化 B．光照強(qiáng)度發(fā)生變化時(shí)，光敏電阻的體積也發(fā)生變化 C．光照強(qiáng)度發(fā)生變化時(shí)，光敏電阻的長(zhǎng)度也發(fā)生變化 D．光照照度發(fā)生變化時(shí)，光敏電阻的橫截面積也發(fā)生變化 圖10 3．如圖10所示，R3是光敏電阻，當(dāng)開(kāi)關(guān)S閉合后，在沒(méi)有光照射時(shí)，a、B兩點(diǎn)等電勢(shì)．當(dāng)用光照射電阻R3時(shí)，則(　　) A．R3的電阻變小，a點(diǎn)電勢(shì)高于B點(diǎn)電勢(shì) B．R3的電阻變小，a點(diǎn)電勢(shì)低于B點(diǎn)電勢(shì) C．R3的電阻變大，a點(diǎn)電勢(shì)高于B點(diǎn)電勢(shì) D．R3的電阻變大，a點(diǎn)電勢(shì)低于B點(diǎn)電勢(shì) 4．在溫控電路中，通過(guò)熱敏電阻阻值隨溫度的變化可實(shí)現(xiàn)對(duì)電路相關(guān)物理量的控制．如圖11所示電路，R1為定值電阻，R2為半導(dǎo)體熱敏電阻(溫度越高電阻越小)，C為電容器．當(dāng)環(huán)境溫度降低時(shí)(　　) 圖11 A．電容器C的帶電荷量增大 B．電壓表的讀數(shù)增大 C．電容器C兩板間的電場(chǎng)強(qiáng)度減小 D．R1消耗的功率增大 5．如圖12所示電路中，電源電動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)阻為r，RT為負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻，RG為光敏電阻，閉合開(kāi)關(guān)后，小燈泡L正常發(fā)光，由于環(huán)境條件改變(光照或溫度)，發(fā)現(xiàn)小燈泡亮度變暗，則引起小燈泡變暗的原因可能是(　　) 圖12 A．溫度不變，光照增強(qiáng) B．溫度升高，光照不變 C．溫度降低，光照增強(qiáng) D．溫度升高，光照減弱 6．某學(xué)習(xí)小組的同學(xué)在用多用電表研究熱敏特性實(shí)驗(yàn)中，安裝好如圖13所示裝置，向杯內(nèi)加入冷水，溫度計(jì)的示數(shù)為20 ℃，多用電表選擇適當(dāng)?shù)谋堵剩x出熱敏電阻的阻值R1，然后向杯內(nèi)加入熱水，溫度計(jì)的示數(shù)為60 ℃，發(fā)現(xiàn)多用電表的指針偏轉(zhuǎn)角度較大，則下列說(shuō)法正確的是(　　) 圖13 A．應(yīng)選用電流擋，溫度升高換用大量程測(cè)量 B．應(yīng)選用電流擋，溫度升高換用小量程測(cè)量 C．應(yīng)選用歐姆擋，溫度升高時(shí)換用倍率大的擋 D．應(yīng)選用歐姆擋，溫度升高時(shí)換用倍率小的擋 7．傳感器是把非電學(xué)物理量(如位移、速度、壓力、角度等)轉(zhuǎn)換成電學(xué)物理量(如電壓、電流、電荷量等)的一種元件．如圖14所示的甲、乙、丙、丁是四種常見(jiàn)的電容式傳感器，下列說(shuō)法正確的是(　　) 圖14 A．甲圖中兩極板帶電荷量不變，若電壓變小，可判斷出h變小 B．乙圖中兩極板帶電荷量不變，若電壓變大，可判斷出θ變大 C．丙圖中兩極間的電壓不變，若有電流流向傳感器的負(fù)極，則x變小 D．丁圖中兩極間的電壓不變，若有電流流向傳感器的正極，則F變大 8．如圖15所示為測(cè)定壓力的電容式傳感器，將平行板電容器、靈敏電流表(零刻度在中間)和電源串聯(lián)成閉合回路，當(dāng)壓力F作用于可動(dòng)膜片電極上時(shí)，膜片發(fā)生形變，引起電容的變化，導(dǎo)致靈敏電流表指針偏轉(zhuǎn)，在對(duì)膜片開(kāi)始施加壓力使膜片電極從圖中的虛線推到圖中實(shí)線位置并保持固定的過(guò)程中，靈敏電流表指針偏轉(zhuǎn)情況為(電流從電流表正接線柱流入時(shí)指針向右偏)(　　) 圖15 A．向右偏到某一刻度后回到零刻度 B．向左偏到某一刻度后回到零刻度 C．向右偏到某一刻度后不動(dòng) D．向左偏到某一刻度后不動(dòng) 9．傳感器是把非電學(xué)物理量(如位移、壓力、流量、聲強(qiáng)等)轉(zhuǎn)換成電學(xué)量的一種元件．如圖16所示為一種電容式傳感器，電路可將聲音信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)．電路中a、B構(gòu)成一個(gè)電容器，B是固定不動(dòng)的金屬板，a是能在聲波驅(qū)動(dòng)下沿水平方向振動(dòng)的鍍有金屬層的振動(dòng)膜．若聲源S發(fā)出頻率恒定的聲波使a振動(dòng)，則a在振動(dòng)過(guò)程中(　　) 圖16 A．a(chǎn)、B板之間的電場(chǎng)強(qiáng)度不變 B．a(chǎn)、B板所帶的電荷量不變 C．電路中始終有方向不變的電流 D．向右位移最大時(shí)，電容器的電容量最大 10．有一些星級(jí)賓館的洗手間裝有自動(dòng)干手機(jī)，洗手后將濕手靠近，機(jī)內(nèi)的傳感器就開(kāi)通電熱器加熱，有熱空氣從機(jī)內(nèi)噴出，將濕手烘干，手靠近干手機(jī)能使傳感器工作，是因?yàn)?　　) A．改變濕度B．改變溫度 C．改變磁場(chǎng)D．改變電容 題　號(hào) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答　案 圖17 11．如圖17所示，將多用電表的選擇開(kāi)關(guān)置于歐姆擋，再將電表的兩支表筆分別與光敏電阻RG的兩端相連，這時(shí)表針恰好指在刻度盤的中央．若用不透光的黑紙將RG包裹起來(lái)，表針將向________(填“左”或“右”)轉(zhuǎn)動(dòng)；若用手電筒的光照射RG，表針將向________(填“左”或“右”)轉(zhuǎn)動(dòng)． 12．按圖18所示連接好電路，合上S，發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮，原因是____________________；用電吹風(fēng)對(duì)熱敏電阻吹一會(huì)兒，會(huì)發(fā)現(xiàn)小燈泡________，原因是________________________；把熱敏電阻放入冷水中會(huì)發(fā)現(xiàn)__________． 圖18 13．如圖19所示為一實(shí)驗(yàn)小車中利用光電脈沖測(cè)量車速和行程的裝置示意圖，A為光源，B為光電接收器，A、B均固定在車身上，C為小車的車輪，D為與C同軸相連的齒輪．車輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，A發(fā)出的光速通過(guò)旋轉(zhuǎn)齒輪上齒的間隙后變成脈沖光信號(hào)，被B接收并轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，由電子電路記錄和顯示．若實(shí)驗(yàn)顯示單位時(shí)間內(nèi)的脈沖數(shù)為n，累計(jì)脈沖數(shù)為N，則要測(cè)出小車的速度和行程還必須測(cè)量的物理數(shù)據(jù)是________；小車速度的表達(dá)式為v＝________；行程的表達(dá)式為s＝________. 圖19 14．如圖20所示為光敏電阻自動(dòng)計(jì)數(shù)器的示意圖，其中R1為光敏電阻，R2為定值電阻．此光電計(jì)數(shù)器的基本工作原理是什么？ 圖20 第三章　傳感器 第1節(jié)　傳感器 第2節(jié)　溫度傳感器和光電式傳感器 答案 課前預(yù)習(xí)練 1．非電　電信息 2．敏感　處理電路 3．熱電偶　熱雙金屬片　熱敏電阻 4．光信號(hào)　電流或電壓　光信號(hào) 5．CD　[干簧管能感知磁場(chǎng)，是因?yàn)楫?dāng)兩個(gè)簧片所處位置的磁場(chǎng)方向相同時(shí)，就會(huì)吸引，所以是做開(kāi)關(guān)來(lái)使用，當(dāng)磁場(chǎng)靠近或遠(yuǎn)離的時(shí)候，就會(huì)實(shí)現(xiàn)閉合或斷開(kāi)．] 6．C　[金屬熱電阻的阻值隨溫度的升高而增大，但靈敏度較差．而熱敏電阻(用半導(dǎo)體材料制成)靈敏度高，所以選C.] 課堂探究練 1．AC　[由電容器的電容公式C＝可知，當(dāng)膜片向右運(yùn)動(dòng)時(shí)，相當(dāng)于電容器兩極間的距離變小，電容變大，電源對(duì)電容器充電，電流的方向由電源的正極流向負(fù)極，故導(dǎo)線AB中有向左的電流．] 2．CD　[a振動(dòng)過(guò)程中，a、b間距變化，由平行板電容器公式可知電容C變化，且a向右位移最大時(shí)，a、b板電容最大，則A錯(cuò)，D對(duì)；振動(dòng)過(guò)程中，電容器不斷地充放電，導(dǎo)線中電流頻率與a的振動(dòng)頻率一致，C正確，B錯(cuò)．] 點(diǎn)評(píng)　電容式話筒的薄金屬膜和固定電極形成一個(gè)電容器，被充電后，聲波使膜振動(dòng)，電容變化，形成變化的電流． 3．C　[R2與燈L并聯(lián)后與R1串聯(lián)，與電源構(gòu)成閉合電路，當(dāng)熱敏電阻溫度降低時(shí)，熱敏電阻R2的阻值增大，外電路電阻增大，電流表讀數(shù)變小，R1兩端電壓減小，燈L兩端電壓增大，燈泡亮度變強(qiáng)，故C正確，其余各項(xiàng)均錯(cuò)．] 點(diǎn)評(píng)　熱敏電阻溫度升高，電阻減?。粶囟冉档?，電阻增大． 4．BD　[熱敏電阻由半導(dǎo)體材料制成，電阻隨溫度升高而減小，且靈敏度高，金屬熱電阻隨溫度升高電阻增大，靈敏度不高，但測(cè)溫范圍大，化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定．故B、D正確．] 點(diǎn)評(píng)　1.熱敏電阻和金屬熱電阻的阻值隨溫度的變化方向是相反的．熱敏電阻溫度升高，電阻減小，金屬熱電阻溫度升高，電阻增大． 2．熱敏電阻隨溫度變化明顯．金屬熱電阻的化學(xué)穩(wěn)定性好，測(cè)溫范圍大． 5．見(jiàn)解析 解析　光源1發(fā)出的光線經(jīng)半透半反鏡3，分成兩束強(qiáng)度相等的光線．一路光線直接到達(dá)光電轉(zhuǎn)換電路7上，產(chǎn)生作為被測(cè)煙塵濃度的參比信號(hào)．另一路光線經(jīng)反射鏡4穿過(guò)被測(cè)煙塵5到達(dá)光電轉(zhuǎn)換電路6上，其中一部分光線被煙塵吸收或散射而衰減，煙塵濃度越高，光線的衰減量越大，到達(dá)光電轉(zhuǎn)換電路6的光就越弱．兩路光線分別轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)U1、U2，如果U1＝U2，說(shuō)明被測(cè)的光路上沒(méi)有煙塵，相反，如果U1、U2相差較大，說(shuō)明煙塵較大，因此可用兩者之比，算出被測(cè)煙塵的濃度． 點(diǎn)評(píng)　光通過(guò)半透半反鏡3被分成兩束相等的光線，經(jīng)過(guò)7的光強(qiáng)不再發(fā)生變化，經(jīng)過(guò)6的光強(qiáng)由于受到煙塵的作用被衰減，這兩束光就出現(xiàn)了差別由此來(lái)檢測(cè)煙塵的濃度． 6．見(jiàn)解析 解析　光源1發(fā)出的光線經(jīng)透鏡2會(huì)聚成平行光束照到被測(cè)旋轉(zhuǎn)物3上，光線被事先粘貼在旋轉(zhuǎn)物體上的反光紙4反射回來(lái)，經(jīng)透鏡5聚焦落在光敏二極管6上，它產(chǎn)生與轉(zhuǎn)速對(duì)應(yīng)的電脈沖信號(hào)，轉(zhuǎn)速快慢不同，接收的脈沖信號(hào)數(shù)量多少不同，經(jīng)信號(hào)處理電路處理后，由顯示器10顯示出每分鐘或每秒鐘的轉(zhuǎn)數(shù)即轉(zhuǎn)速． 點(diǎn)評(píng)　測(cè)速原理為：旋轉(zhuǎn)物體的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)換為反光紙單位時(shí)間反光的次數(shù)，經(jīng)光敏二極管后又轉(zhuǎn)化為電脈沖信號(hào)單位時(shí)間內(nèi)的數(shù)量，再經(jīng)處理后顯示出轉(zhuǎn)速． 7．ABC 解析　當(dāng)光強(qiáng)度增大時(shí)，R3阻值減小，外電路電阻隨R3的減小而減小，R1兩端電壓因干路電流增大而增大，同時(shí)內(nèi)電壓增大，故電路路端電壓減小，而電壓表的示數(shù)增大，A項(xiàng)正確，D項(xiàng)錯(cuò)誤；由路端電壓減小，而R1兩端電壓增大知，R2兩端電壓必減小，則R2中電流減小，故B項(xiàng)正確；結(jié)合干路電流增大知流過(guò)小燈泡的電流必增大，則小燈泡的功率增大，C項(xiàng)正確． 8．D　[當(dāng)傳感器R2出現(xiàn)火情時(shí)，溫度升高，電阻減小，電路的總電阻減小，總電流I增大，路端電壓Uab＝E－Ir減小，I(r＋R1)增大，U并＝E－I(r＋R1)減小，通過(guò)R3的電流I3減小，通過(guò)R2的電流I2＝I－I3增大，D對(duì)．] 方法總結(jié)　電路中涉及熱敏電阻、光敏電阻或金屬熱電阻等元件時(shí)，熟記各種元件的特性，然后依據(jù)動(dòng)態(tài)電路問(wèn)題的分析思路，由部分到整體再到部分的順序進(jìn)行分析． 課后鞏固練 1．AB 2．A　[光敏電阻的特性是光照強(qiáng)度變化時(shí)，電阻率發(fā)生明顯變化，而長(zhǎng)度、體積、橫截面積等基本不變，故光敏電阻阻值大小會(huì)發(fā)生變化，A正確．] 3．A　[R3是光敏電阻，當(dāng)有光照射時(shí)電阻變小，R3兩端電壓降減小，故a點(diǎn)電勢(shì)將升高，因其它阻值不變，所以a點(diǎn)電勢(shì)將高于b點(diǎn)電勢(shì)．] 4．AB　[降溫，則R2↑，I總↓，所以RR2＝E－(r＋R1)I總↑則UC＝UR2↑，Q＝CUC↑，A項(xiàng)正確．I總↓，則U外＝E－I總r↑，○V↑，B項(xiàng)正確．I總↓，P1＝IR1↓，D項(xiàng)錯(cuò)誤．C板間E＝↑，故C項(xiàng)錯(cuò)誤．] 5．AC　[由題圖可知，當(dāng)光敏電阻阻值減小或熱敏電阻阻值增大時(shí)，小燈泡L都會(huì)變暗，結(jié)合光敏電阻特性可知，A正確，B錯(cuò)誤．若光敏電阻阻值減小的同時(shí)，熱敏電阻的阻值增大，小燈泡L變暗，C正確．若熱敏電阻減小，光敏電阻增大，則小燈泡變亮．D錯(cuò)誤．] 6．D　[多用電表與熱敏電阻構(gòu)成的回路中未接入電源，故不能用電流擋，A、B均錯(cuò)．當(dāng)溫度升高時(shí)多用電表指針偏轉(zhuǎn)角度較大，說(shuō)明熱敏電阻的阻值變小了，應(yīng)該換用倍率小的擋，C錯(cuò)誤，D正確．] 7．BD　[A選項(xiàng)若Q不變，由C＝知U變小，C變大，可知h變大，A錯(cuò)；B選項(xiàng)若Q不變，由C＝知U變大，C變小，可知θ變大，B對(duì)；C中若U不變，電流流向負(fù)極表示正在放電，Q減小，可知C減小，x變大，C錯(cuò)；D中若U不變，電流流向正極表示在充電，Q增加，可知C增大，d減小，F(xiàn)增大，D對(duì)．] 8．A　[壓力F作用時(shí)，極板間距d變小，由C＝，電容器電容C變大，又根據(jù)Q＝CU，極板帶電荷量變大，所以電容器應(yīng)充電，靈敏電流計(jì)中產(chǎn)生由正接線柱流入的電流，所以指針將右偏，極板保持固定后，充電結(jié)束，指針回到零刻度．] 9．D　[a、b始終跟電源相連，電勢(shì)差U不變，由于a、b間距離變化，由E＝知場(chǎng)強(qiáng)變化，A錯(cuò)誤；由C＝知d變化時(shí)C變化，a向右位移最大時(shí)，電容最大，D正確；由Q＝CU知a、b所帶電荷量變化，電路中電流方向改變，B、C錯(cuò)誤．] 10．D　[根據(jù)自動(dòng)干手機(jī)工作的特征，手靠近干手機(jī)電熱器工作，手撤離后電熱器停止工作，人是一種導(dǎo)體，可以與其他導(dǎo)體構(gòu)成電容器．手靠近時(shí)相當(dāng)于連接一個(gè)電容器，可以確定干手機(jī)內(nèi)設(shè)有電容式傳感器，由于手的靠近改變了電容大小，故D正確；用濕度和溫度來(lái)驅(qū)動(dòng)電熱器工作，理論上可行，但是假如干手機(jī)是由于溫度、濕度的變化工作就成了室內(nèi)烘干機(jī)．] 11．左　右 解析　光敏電阻受光照越強(qiáng)，電阻越小，所以將RG用不透光的黑紙包起來(lái)，電阻增大，指針左偏；若用手電筒的光照射RG，電阻減小，指針右偏． 12．溫度低，熱敏電阻阻值大，電磁鐵磁性弱，觸點(diǎn)斷開(kāi)　發(fā)光　溫度升高，熱敏電阻阻值變小，電磁鐵磁性增強(qiáng)，觸點(diǎn)接觸　小燈泡熄滅 13．車輪半徑R和齒輪的齒數(shù)P　　 解析　小車的速度等于車輪的周長(zhǎng)與單位時(shí)間內(nèi)車輪轉(zhuǎn)動(dòng)圈數(shù)的乘積．設(shè)車輪的半徑為R，單位時(shí)間內(nèi)車輪轉(zhuǎn)動(dòng)的圈數(shù)為k，則有v＝2πRk. 若齒輪的齒數(shù)為P，則齒輪轉(zhuǎn)一圈電子電路顯示的脈沖數(shù)即為P，已知單位時(shí)間內(nèi)的脈沖數(shù)為n，所以單位時(shí)間內(nèi)齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)的圈數(shù)為.由于齒輪與車輪同軸相連，它們?cè)趩挝粫r(shí)間內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)的圈數(shù)相等，即k＝n/P. 由以上兩式可得，v＝. 同理，設(shè)車輪轉(zhuǎn)動(dòng)的累計(jì)圈數(shù)為k′，則有s＝2πRk′，且k′＝N/P，所以s＝. 可見(jiàn)，要測(cè)出小車的速度v和行程s，除單位時(shí)間內(nèi)的脈沖數(shù)n和累計(jì)脈沖數(shù)N外，還必須測(cè)出車輪半徑R和齒輪的齒數(shù)P. 14．見(jiàn)解析 解析　當(dāng)光被元件擋住時(shí)，光敏電阻的阻值R1增大，電路中電流減小，R2兩端電壓減小，信號(hào)處理系統(tǒng)得到低電壓，每通過(guò)一個(gè)元件就獲得一次低電壓，計(jì)數(shù)一次．