時(shí)傳感器的工作原理及應(yīng)用

1、第4課時(shí) 傳感器的工作原理及應(yīng)用基礎(chǔ)知識(shí)回顧1傳感器及其工作原理傳感器的定義：有一些元件它能夠感受諸如力、溫度、光、聲、化學(xué)成分等非電學(xué)量，并能把它們按照一定的規(guī)律轉(zhuǎn)換為電壓、電流等電學(xué)量，或轉(zhuǎn)換為電路的通斷我們把這種元件叫做傳感器它的優(yōu)點(diǎn)是：把非電學(xué)量轉(zhuǎn)換為電學(xué)量以后，就可以很方便地進(jìn)行測(cè)量、傳輸、處理和控制了傳感器的組成：傳感器一般由敏感元件和輸出部分組成，通過(guò)敏感元件獲取外界信息并轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，通過(guò)輸出部分輸出，然后經(jīng)過(guò)控制器分析處理制作傳感器需要的元件：光敏電阻：光照增強(qiáng)時(shí)，電阻阻值減??；光照減弱時(shí)，電阻阻值增大能夠把光照強(qiáng)弱這個(gè)光學(xué)量轉(zhuǎn)換成電阻這個(gè)電學(xué)量熱敏電阻與金屬熱電阻：能夠把溫

2、度這個(gè)熱學(xué)量轉(zhuǎn)換為電阻這個(gè)電學(xué)量，熱敏電阻的阻值隨溫度的升高而減小，金屬熱電阻的阻值隨溫度的升高而增大霍爾元件：它能夠把磁感應(yīng)強(qiáng)度這個(gè)磁學(xué)量轉(zhuǎn)換為電壓這個(gè)電學(xué)量2傳感器的應(yīng)用及實(shí)例力傳感器的應(yīng)用-電子秤：它是由金屬梁和應(yīng)變片組成的，應(yīng)變片是一種敏感元件，多用半導(dǎo)體材料制成聲傳感器的應(yīng)用-話筒：它是一種常用的聲傳感器，其作用是將聲信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)溫度傳感器的應(yīng)用-電熨斗：它裝有雙金屬片溫度傳感器，其作用是控制電路的通斷溫度傳感器的應(yīng)用電飯鍋：它的主要元件是感溫鐵氧體溫度傳感器的應(yīng)用測(cè)溫儀：它可以把溫度轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，由指針式儀表或數(shù)字式儀表顯示出來(lái)測(cè)溫儀中的測(cè)溫元件可以是熱敏電阻、金屬熱電阻、熱電

3、偶，還可以是紅外線敏感元件等光傳感器的應(yīng)用鼠標(biāo)器、火災(zāi)報(bào)警器：機(jī)械式鼠標(biāo)器內(nèi)的碼盤(pán)兩側(cè)分別裝有紅外發(fā)射管和紅外接受管，兩個(gè)紅外接受管就是兩個(gè)光傳感器；有的火災(zāi)報(bào)警器是利用煙霧對(duì)光的散射來(lái)工作的，其帶孔的罩子內(nèi)裝有發(fā)光二極管LED、光電三極管和不透明的擋板。應(yīng)用實(shí)例：光控開(kāi)關(guān)和溫度報(bào)警器重點(diǎn)難點(diǎn)例析一、 傳感器及其工作原理傳感器問(wèn)題涉及知識(shí)點(diǎn)多、綜合性強(qiáng)、能力要求高，其形式又多種多樣，且原理較難理解，因此搞清傳感器的工作原理及過(guò)程是求解問(wèn)題的關(guān)鍵因此，求解時(shí)必須結(jié)合題目提供的所有信息，認(rèn)真分析傳感器所在的電路結(jié)構(gòu)【例1】有定值電阻、熱敏電阻、光敏電阻三只元件，將這三只元件分別接入如圖所示電路中的

4、A、B兩點(diǎn)后，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(shù)，下列說(shuō)法中正確的是 （ ）A置入熱水中與不置入熱水中相比，歐姆表示數(shù)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(shù)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(shù)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(shù)相同，這只元件一定是定值電阻1041【解析】此題考查了熱敏電阻、光敏電阻、定值電阻的特性。熱敏電阻的阻值隨溫度變化而變化，定值電阻和光敏電阻的阻值不隨溫度變化；光敏電阻的阻值隨光照變化而變化，定值電阻和熱敏電阻的阻值不隨之變化【

5、答案】 AC【點(diǎn)撥】掌握各種元件的特性是解題的關(guān)鍵。l 拓展傳感器是一種采集信息的重要器件。如圖104所示是一種測(cè)定壓力的電容式傳感器。當(dāng)待測(cè)壓力F作用于可動(dòng)膜片電極時(shí)，可使膜片產(chǎn)生形變，引起電容的變化，將電容器、靈敏電流計(jì)和電源串聯(lián)成閉合電路，那么（ ）A當(dāng)F向上壓膜片電極時(shí)，電容將減小B當(dāng)F向上壓膜片電極時(shí)，電容將增大C若電流計(jì)有示數(shù)，則壓力F發(fā)生變化D若電流計(jì)有示數(shù)，則壓力F不發(fā)生變化104【解析】當(dāng)F向上壓膜片電極時(shí)，電容器的電容將增大，電流計(jì)有示數(shù)，則壓力F發(fā)生了變化?！敬鸢浮?B C二、傳感器的應(yīng)用 日常生產(chǎn)、生活中常見(jiàn)的傳感器有：溫度傳感器、光敏傳感器、壓力傳感器、紅外線傳感器、

6、位移傳感器、加速度傳感器等，首先要明確各種傳感器所感受到的物理量，然后結(jié)合各種敏感元件的特性，分析電路的工作過(guò)程，多思考、多動(dòng)手【例2】 唱卡拉OK用的話筒，內(nèi)有傳感器。其中有一種是動(dòng)圈式的，它的工作原理是在彈性膜片后面粘接一個(gè)輕小的金屬線圈，線圈處于永磁體的磁場(chǎng)中，當(dāng)聲波使膜片前后振動(dòng)時(shí)，就將聲音信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)下列說(shuō)法正確的是（）A該傳感器是根據(jù)電流的磁效應(yīng)工作的B該傳感器是根據(jù)電磁感應(yīng)原理工作的C膜片振動(dòng)時(shí)，穿過(guò)金屬線圈的磁通量不變D膜片振動(dòng)時(shí)，金屬線圈中不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)磁鐵音圈金屬膜片聲波104【解析】如圖104所示動(dòng)圈式話筒是利用電磁感應(yīng)現(xiàn)象象制成的當(dāng)聲波使金屬膜片振動(dòng)時(shí)，連接在膜

7、片上的線圈（叫音圈）隨著一起振動(dòng)音圈在永磁鐵的磁場(chǎng)中振動(dòng)，其中就產(chǎn)生感應(yīng)電流，感應(yīng)電流的大小和方向都變化，振幅和頻率的變化由聲波決定，這就將聲音信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)【答案】 B【點(diǎn)撥】注重原理和工作過(guò)程的分析是解題的關(guān)鍵l 拓展關(guān)于電飯鍋的說(shuō)法中正確的是 ：A電飯鍋中的溫度傳感器其主要元件是氧化鐵B鐵氧體在常溫下具有鐵磁性，溫度很高時(shí)失去鐵磁性C用電飯鍋燒水，水開(kāi)后能自動(dòng)斷電D用電飯鍋煮飯時(shí)，若溫度開(kāi)關(guān)自動(dòng)斷電后，它不能自動(dòng)復(fù)位【解析】電飯鍋中的溫度傳感器其主要元件是鐵氧體，故A錯(cuò)B對(duì)。因水開(kāi)時(shí)溫度約為100 0C，達(dá)不到居里溫度103 0C，故不能自動(dòng)斷電，C錯(cuò)，溫度開(kāi)關(guān)只能手動(dòng)閉合，故D正確。

8、【答案】 BD三、傳感器的應(yīng)用實(shí)驗(yàn)傳感器實(shí)驗(yàn)，是新課程中增加的實(shí)驗(yàn)，在科學(xué)技術(shù)和現(xiàn)代生產(chǎn)生活中也很常見(jiàn)，要高度重視【例3】圖104是溫度報(bào)警器電路示意圖，下列關(guān)于對(duì)此電路的分析正確的是（）A當(dāng)RT的溫度升高時(shí)，RT減小,A端電勢(shì)降低，端電勢(shì)升高，蜂鳴器會(huì)發(fā)出報(bào)警聲B當(dāng)RT的溫度升高時(shí)，RT減小，A端電勢(shì)升高，端電勢(shì)降低，蜂鳴器會(huì)發(fā)出報(bào)警聲C當(dāng)增大R1時(shí)，A端電勢(shì)升高，端電勢(shì)降低，蜂鳴器會(huì)發(fā)出報(bào)警聲104D當(dāng)增大R1時(shí)，A端電勢(shì)降低，端電勢(shì)升高，蜂鳴器會(huì)發(fā)出報(bào)警聲【解析】溫度升高時(shí)，熱敏電阻阻值減小，或者增大R1的阻值，都能導(dǎo)致輸入端A電勢(shì)升高，斯密特觸發(fā)器輸出端Y從高電平調(diào)到低電平，從而蜂鳴發(fā)

9、出鳴叫聲?！敬鸢浮?BC【點(diǎn)撥】傳感器的工作離不開(kāi)其他電子元器件，要了解一些常用的電子元器件的原理和使用要點(diǎn)，并進(jìn)行靈活的分析。課堂自主訓(xùn)練1關(guān)于干簧管，下列說(shuō)法正確的是 （ CD ）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【解析】干簧管是在玻璃管內(nèi)封入兩個(gè)軟磁性材料制成的簧片，當(dāng)磁體靠近干簧管時(shí)，兩個(gè)簧片被磁化而接通，干簧管起到開(kāi)關(guān)的作用，是一種能感知磁場(chǎng)的傳感器2下列器件不是應(yīng)用溫度傳感器的是 （ B ）A電熨斗 B話筒 C電飯鍋 D測(cè)溫儀3關(guān)于電子秤中應(yīng)變式力傳感器，下列說(shuō)法中正確的是（

10、BD ）A應(yīng)變片是由導(dǎo)體材料制成的B當(dāng)應(yīng)變片的表面拉伸時(shí)，其電阻變大；反之變小C傳感器輸出的是應(yīng)變片上的電壓D外力越大，輸出的電壓差值也越大【解析】應(yīng)變片多用半導(dǎo)體材料制成，故A錯(cuò)，B對(duì)。傳感器輸出的是上、下兩應(yīng)變片上的電壓差，并且隨外力的增大，輸出的電壓差值也越大，故C錯(cuò)D對(duì)課后創(chuàng)新演練利用半導(dǎo)體可以制成（BCD）標(biāo)準(zhǔn)電阻熱敏電阻光敏電阻晶體管下列說(shuō)法不正確的是（A）話筒是一種常用的聲傳感器，其作用是將電信號(hào)轉(zhuǎn)換為聲信號(hào)電熨斗能夠自動(dòng)控制溫度的原因是它裝有雙金屬片溫度傳感器，這種傳感器作用是控制電路的通斷電子秤所使用的測(cè)力裝置是力傳感器熱敏電阻能夠把溫度這個(gè)熱學(xué)量轉(zhuǎn)換為電阻這個(gè)電學(xué)量3如圖1

11、04所示的光控電路用發(fā)光二極管LED模仿路燈，RG為光敏電阻“”是具有特殊功能的非門(mén)，當(dāng)加在它的輸入端 A的電壓逐漸上升到某個(gè)值時(shí)，輸出端Y會(huì)突然從高電平跳到低電平，而當(dāng)輸入端A的電壓下降到另一個(gè)值時(shí)，Y會(huì)從低電平跳到高電平在天暗時(shí)路燈（發(fā)光二極管）會(huì)點(diǎn)亮，下列說(shuō)法中正確的是（ BD ）104 A天暗時(shí)Y處于高電平B天暗時(shí)Y處于低電平C當(dāng)R1調(diào)大時(shí)A端的電壓降低，燈（發(fā)光二極管）點(diǎn)亮D當(dāng)R1調(diào)大時(shí)A端的電壓降低，燈（發(fā)光二極管）熄滅4隨著生活質(zhì)量的提高，自動(dòng)干手機(jī)已進(jìn)入家庭，洗手后，將濕手靠近自動(dòng) 干手機(jī)，機(jī)內(nèi)的傳感器便驅(qū)動(dòng)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

12、，是因?yàn)?（ D ）A. 改變了濕度 B. 改變了溫度C. 改變了磁場(chǎng) D. 改變了電容5 用遙控器調(diào)換電視機(jī)頻道的過(guò)程，實(shí)際上就是傳感器把光信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)的過(guò)程。下列屬于這類傳感器的是（ A ）A紅外報(bào)警裝置B走廊照明燈的聲控開(kāi)關(guān)C自動(dòng)洗衣機(jī)中的壓力傳感裝置D電飯煲中控制加熱和保溫的溫控器6常用的機(jī)械式鼠標(biāo)器的工作原理如圖104所示，其中1是滾球，鋼制，外面包一層橡膠，小輪2的壓力使?jié)L球緊觸在軸桿3和4上，軸桿的一端裝有碼盤(pán)5和6，在碼盤(pán)的靠近邊緣的圓周上開(kāi)有許多等間距的小孔，碼盤(pán)兩面分別裝有紅外發(fā)射管7和9，接收管8和10。當(dāng)鼠標(biāo)器在平面上移動(dòng)時(shí)，滾球受摩擦力而轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)兩個(gè)軸桿轉(zhuǎn)動(dòng)，于

13、是兩個(gè)碼盤(pán)也轉(zhuǎn)動(dòng)，接收管就收到斷續(xù)的紅外光脈沖，從而輸出相應(yīng)的電脈沖信號(hào)，8和10輸出脈沖的數(shù)目分別與鼠標(biāo)器在x、y兩個(gè)方向上位移的長(zhǎng)度成正比。計(jì)算機(jī)收到鼠標(biāo)器發(fā)來(lái)的脈沖，經(jīng)過(guò)運(yùn)算處理，使鼠標(biāo)箭頭在顯示器的屏幕上有相應(yīng)的位移。由此可知機(jī)械式鼠標(biāo)器是一個(gè)（ AD ）104A.光電傳感器 B.熱電傳感器C.壓力傳感器 D.位移傳感器7如圖104是霍爾元件的工作原理示意圖，用d表示薄片的厚度，k為霍爾系數(shù)，對(duì)于一個(gè)霍爾元件d、k為定值，如果保持I恒定，則可以驗(yàn)證UH隨B的變化情況以下說(shuō)法中正確的是（ BD ）104A.將永磁體的一個(gè)磁極逐漸靠近霍爾元件工作面，UH將變大B.在測(cè)定地球兩極的磁場(chǎng)強(qiáng)弱時(shí)

14、，霍爾元件工作面應(yīng)保持水平C.在測(cè)定地球赤道的磁場(chǎng)強(qiáng)弱時(shí)，霍爾元件工作面應(yīng)保持水平D.改變磁感線與霍爾元件工作面的夾角，UH將發(fā)生變化8用如圖104所示的裝置可以測(cè)量汽車(chē)在水平路面上做勻加速直線運(yùn)動(dòng)的加速度該裝置是在矩形箱子的前、后壁上各安裝一個(gè)由力敏電阻組成的壓力傳感器用兩根相同的輕彈簧夾著一個(gè)質(zhì)量為2.0 kg的滑塊可無(wú)摩擦滑動(dòng)，兩彈簧的另一端分別壓在傳感器a、b上，其壓力大小可直接從傳感器的液晶顯示屏上讀出現(xiàn)將裝置沿運(yùn)動(dòng)方向固定在汽車(chē)上，傳感器b在前，傳感器a在后汽車(chē)靜止時(shí)，傳感器a、b在的示數(shù)均為 10 N（取g=10 ms2）（1）若傳感器a的示數(shù)為 14 N、b的示數(shù)為6.0 N，

15、求此時(shí)汽車(chē)的加速度大小和方向104（2）當(dāng)汽車(chē)以怎樣的加速度運(yùn)動(dòng)時(shí)，傳感器a的示數(shù)為零【解析】傳感器上所顯示出的力的大小，即彈簧對(duì)傳感器的壓力，據(jù)牛頓第三定律知，此即為彈簧上的彈力大小，亦即該彈簧對(duì)滑塊的彈力大小（1）如圖所示，依題意：左側(cè)彈簧對(duì)滑塊向右的推力 F1=14N，右側(cè)彈簧對(duì)滑塊的向左的推力 F2=6.0 N滑塊所受合力產(chǎn)生加速度a1，根據(jù)牛頓第二定律有得4 m/s2a1與F1同方向，即向前（向右）（2）a傳感器的讀數(shù)恰為零，即左側(cè)彈簧的彈力，因兩彈簧相同，左彈簧伸長(zhǎng)多少，右彈簧就縮短多少，所以右彈簧的彈力變?yōu)镹。滑塊所受合力產(chǎn)生加速度，由牛頓第 二定律得，a2=10m/s2，方向向

16、左9如圖104所示，圖甲是某中學(xué)在研究性學(xué)習(xí)活動(dòng)中，吳麗同學(xué)自制的電子秤原理示意圖目的是利用理想電壓表的示數(shù)指示物體的質(zhì)量托盤(pán)與電阻可忽略的金屬?gòu)椈上噙B，托盤(pán)與彈簧的質(zhì)量均不計(jì)滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)端與彈簧上端連接，當(dāng)托盤(pán)中沒(méi)有放物體時(shí)，刀片恰好指在變阻器R的最上端，此時(shí)電壓表示數(shù)為零。設(shè)變阻器總電阻為R，總長(zhǎng)度為L(zhǎng)，電源電動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)阻為r，限流電阻阻值為R0，彈簧勁度系數(shù)為k，不計(jì)一切摩擦和其他阻力（1）推出電壓表示數(shù)U與所稱物體質(zhì)量m的關(guān)系式；（2）為使電壓表示數(shù)與待測(cè)物體質(zhì)量成正比，請(qǐng)利用原有器材進(jìn)行改進(jìn)，在乙圖的基礎(chǔ)上完成改進(jìn)后的電路原理圖，并求出電壓表示數(shù)U與所稱物體質(zhì)量m的關(guān)系式104

17、【解析】（1）當(dāng)在托盤(pán)中放質(zhì)量為m的物體后，彈簧被壓縮x，則有mg=kx 此時(shí)滑動(dòng)變阻器滑片以上的阻值設(shè)為R1，則 由閉合電路歐姆定律得 電壓表的示數(shù)U為 U=IR1 由以上各式解得 （2）如圖104所示，設(shè)電流為， 電壓表的示數(shù)為， 聯(lián)立解得 104第六章 傳感器§X6.1 傳感器及其工作原理【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1、 知道什么是傳感器2、 了解傳感器的常用元件的特征【自主學(xué)習(xí)】一、 傳感器：傳感器是指這樣一類元件：它能夠感受諸如力、溫度、光、聲、化學(xué)成分等量，并能把它們按照一定的規(guī)律轉(zhuǎn)換為電壓、電流等量，或轉(zhuǎn)換為電路的通斷。把非電學(xué)量轉(zhuǎn)換為電學(xué)量以后，就可以很方便地進(jìn)行測(cè)量、傳輸、處理和控

18、制了。傳感器一般由敏感元件和輸出部分組成，通過(guò)敏感元件獲取外界信息并轉(zhuǎn)換信號(hào)，通過(guò)輸出部分輸出，然后經(jīng)控制器分析處理。常見(jiàn)的傳感器有：、力傳感器、氣敏傳感器、超聲波傳感器、磁敏傳感器等。二、 常見(jiàn)傳感器元件：1、 光敏電阻：光敏電阻的材料是一種半導(dǎo)體，無(wú)光照時(shí)，載流子極少，導(dǎo)電性能不好；隨著光照的增強(qiáng)，載流子增多，導(dǎo)電性能變好，光敏電阻能夠把這個(gè)光學(xué)量轉(zhuǎn)換為電阻這個(gè)電學(xué)量。它就象人的眼睛，可以看到光線的強(qiáng)弱。、金屬熱電阻和熱敏電阻：金屬熱電阻的電阻率隨溫度的升高而，用金屬絲可以制作傳感器，稱為。它能用把這個(gè)熱學(xué)量轉(zhuǎn)換為這個(gè)電學(xué)量。熱敏電阻的電阻率則可以隨溫度的升高而或。與熱敏電阻相比，金屬熱電

19、阻的好，測(cè)溫范圍，但較差。、電容式位移傳感器能夠把物體的這個(gè)力學(xué)量轉(zhuǎn)換為這個(gè)電學(xué)量。、霍爾元件能夠把這個(gè)磁學(xué)量轉(zhuǎn)換為電壓這個(gè)電學(xué)量【典型例題】例一、 如圖所示，將萬(wàn)用表的選擇開(kāi)關(guān)置于“歐姆”擋，再將電表的兩支表筆與一熱敏電阻Rt的兩端相連，這時(shí)表針恰好指在刻度盤(pán)的正中間。若往Rt上擦一些酒精，表針將向（填“左”或“右”）移動(dòng)；若用吹風(fēng)機(jī)將熱風(fēng)吹向電阻，表針將向（填“左”或“右”）移動(dòng)。 例二、傳感器是一種采集信息的重要器件。如圖所示是一種測(cè)定壓力的電容式傳感器。當(dāng)待測(cè)壓力F作用于可動(dòng)膜片電極時(shí)，可使膜片產(chǎn)生形變，引起電容的變化，將電容器、靈敏電流計(jì)和電源串聯(lián)成閉合電路，那么（ ）A、 當(dāng)F向上

20、壓膜片電極時(shí)，電容將減小B、 當(dāng)F向上壓膜片電極時(shí)，電容將增大C、 若電流計(jì)有示數(shù)，則壓力F發(fā)生變化D、 若電流計(jì)有示數(shù)，則壓力F不發(fā)生變化例三、如圖所示，有電流I流過(guò)長(zhǎng)方體金屬塊，金屬塊寬度為d，高為b，有一磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直于紙面向里，金屬塊單位體積內(nèi)的自由電子數(shù)為n，試問(wèn)金屬塊上、下表面哪面電勢(shì)高？電勢(shì)差是多少？（此題描述的是著名的霍爾效應(yīng)現(xiàn)象）【針對(duì)訓(xùn)練】1、簡(jiǎn)單的說(shuō)，光敏電阻就是一個(gè)簡(jiǎn)單的傳感器，熱敏電阻就是一個(gè)簡(jiǎn)單的傳感器。、 為解決樓道的照明，在樓道內(nèi)安裝一個(gè)傳感器與電燈控制電路的相接。當(dāng)樓道內(nèi)有走動(dòng)而發(fā)出聲響時(shí)，電燈即與電源接通而發(fā)光，這種傳感器為傳感器，它輸入的是信

21、號(hào)，經(jīng)傳感器轉(zhuǎn)換后，輸出的是信號(hào)。3、 如圖所示，是一個(gè)測(cè)定液面高度的傳感器，在導(dǎo)線芯的外面涂上一層絕緣物質(zhì)，放在導(dǎo)電液體中，導(dǎo)線芯和導(dǎo)電液構(gòu)成電容品的兩極，把這兩極接入外電路中的電流變化說(shuō)明電容值增大時(shí)，則導(dǎo)電液體的深度h變化為（ ）A、 h增大B、 h減小 C、h不變 D、無(wú)法確定4、 如圖所示，R1為定值電阻，R2為熱敏電阻，L為小燈泡，當(dāng)溫度降低時(shí)（ ）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)?、 如圖所示，為一種測(cè)定角度的傳感器，當(dāng)彼此絕緣的金屬板構(gòu)成的動(dòng)片與定片之間的角度發(fā)生變化時(shí)，試分析傳感器是如何將它的這種變化轉(zhuǎn)化為電學(xué)量的?！?/p>

22、能力訓(xùn)練】1、關(guān)于光敏電阻，下列說(shuō)法正確的是（ ）A、 光敏電阻能夠把光照強(qiáng)弱這個(gè)光學(xué)量轉(zhuǎn)換為電阻這個(gè)電學(xué)量B、 硫化鎘是一種半導(dǎo)體材料，無(wú)光照射時(shí)，載流子極少，導(dǎo)電性能不好C、 硫化鎘是一種半導(dǎo)體材料，無(wú)光照射時(shí)，載流子較少，導(dǎo)電性能良好D、 半導(dǎo)體材料的硫化鎘，隨著光照的增強(qiáng)，載流子增多，導(dǎo)電性能變好2、霍爾元件能轉(zhuǎn)換哪兩個(gè)量（ ）A、 把溫度這個(gè)熱學(xué)量轉(zhuǎn)換為電阻這個(gè)電學(xué)量B、 把磁感應(yīng)強(qiáng)度這個(gè)磁學(xué)量轉(zhuǎn)換為電壓這個(gè)電學(xué)量C、 把力轉(zhuǎn)換為電壓這個(gè)電學(xué)量D、 把光照強(qiáng)弱這個(gè)光學(xué)量轉(zhuǎn)換為電阻這個(gè)電學(xué)量、如圖所示是測(cè)定位移的電容式傳感器，其工作原理是哪個(gè)量的變化，造成其電容的變化（ ） 、電介質(zhì)進(jìn)

23、入極板的長(zhǎng)度、兩極板間距、兩極板正對(duì)面積、極板所帶電量、如圖所示，、為定值電阻，是小燈泡，為光敏電阻，當(dāng)照射光強(qiáng)度增大時(shí)，（ ）、電壓表的示數(shù)增大、中電流減小、小燈泡的功率增大、電路的路端電壓增大5、如圖所示，是光敏電阻，當(dāng)開(kāi)關(guān)閉合后在沒(méi)有光照射時(shí)，a、b兩點(diǎn)等電勢(shì)，當(dāng)用光照射電阻時(shí)，則（ ）、的電阻變小，a點(diǎn)電勢(shì)高于b點(diǎn)電勢(shì)、的電阻變小，a點(diǎn)電勢(shì)低于b點(diǎn)電勢(shì)、的電阻變小，a點(diǎn)電勢(shì)等于b點(diǎn)電勢(shì)、的電阻變大，a點(diǎn)電勢(shì)低于b點(diǎn)電勢(shì)6、有一電學(xué)元件，溫度升高時(shí)電阻卻大幅度減小，則這種元件可能是（ ）A、金屬導(dǎo)體 B、絕緣體 C、半導(dǎo)體 D、超導(dǎo)體7、如圖是觀察電阻值隨溫度變化情況示意圖。現(xiàn)把杯中的水

24、由冷水變?yōu)闊崴P(guān)于歐姆表的讀數(shù)變化情況正確的是（ ）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)體材料制作），讀數(shù)變化非常明顯D、 如果R為熱敏電阻（用半導(dǎo)體材料制作），讀數(shù)變化不明顯8、圖是霍爾元件的工作原理示意圖，用d表示薄片的厚度，k為霍爾系數(shù)，對(duì)于一個(gè)霍爾元件d、k為定值，如果保持I恒定，則可以驗(yàn)證UH隨B的變化情況。以下說(shuō)法中正確的是（ ）A、 將永磁體的一個(gè)磁極逐漸靠近霍爾元件的工作面，UH將變大B、 在測(cè)定地球兩極的磁場(chǎng)強(qiáng)弱時(shí)，霍爾元件的工作面應(yīng)保持水平C、 在測(cè)定地球赤道上的磁場(chǎng)強(qiáng)弱時(shí)，霍爾元

25、件的工作面應(yīng)保持水平D、 改變磁感線與霍爾元件工作面的夾角，UH將發(fā)生變化9、如圖所示寬度為d，厚度為h的金屬板放在垂直于它的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，當(dāng)有電流I通過(guò)金屬板時(shí)，在金屬板上側(cè)面A和下側(cè)面間產(chǎn)生電勢(shì)差，這種現(xiàn)象叫霍爾效應(yīng)，若金屬板內(nèi)自由電子密度為n，則產(chǎn)生的電勢(shì)差U參考答案典型例題：例1、 分析：若往Rt上擦一些酒精，由于酒精蒸發(fā)吸熱，熱敏電阻Rt溫度降低，電阻值增大，所以電流減小，指針應(yīng)向左偏；用吹風(fēng)機(jī)將熱風(fēng)吹向電阻，電阻Rt溫度升高，電阻值減小，電流增大，指針向右偏。左 右例2、分析：熱敏電阻的阻值隨溫度變化而變化，定值電阻和光敏電阻不隨溫度變化；光敏電阻的阻值隨光照變化而變

26、化，定值電阻和熱敏電阻不隨之變化。 答案：AC例3、分析：當(dāng)F向上壓膜片電極時(shí)，電容器的電容將增大，電流計(jì)有示數(shù)，則壓力F發(fā)生了變化。 答案：BC例4、解：因?yàn)樽杂呻姾蔀殡娮?，故由左手定則可判斷電子向上偏，則上表面聚集負(fù)電荷，下表面帶多余的正電荷，故下表面電勢(shì)高，設(shè)其穩(wěn)定電壓為U。當(dāng)運(yùn)動(dòng)電荷所受電場(chǎng)力與洛倫茲力平衡時(shí)，即q=QvB又因?yàn)閷?dǎo)體中的電流IneSvnev·bd故U答案：下表面電勢(shì)高 電勢(shì)差為針對(duì)訓(xùn)練：1、 光電 熱電 2、 聲控 聲音 電3、 A 4、C5、角度增大，正對(duì)面積減小，電容器電容變小能力訓(xùn)練：1、ABD 2、B 3、A 4、ABC 5、A 、C 7、C 8、AB

27、D 9、§X6.3傳感器的應(yīng)用復(fù)習(xí)學(xué)案（二）學(xué)習(xí)目標(biāo)1知道電飯鍋的結(jié)構(gòu)和原理，加深對(duì)溫度傳感器的應(yīng)用認(rèn)識(shí)。2了解測(cè)溫儀，知道應(yīng)用溫度傳感器測(cè)量溫度的優(yōu)點(diǎn)。3了解鼠標(biāo)器的主要結(jié)構(gòu)，知道其工作原理。4了解光傳感器的應(yīng)用火災(zāi)報(bào)警器。自主學(xué)習(xí)一溫度傳感器的應(yīng)用電飯鍋1電飯鍋中的溫度傳感器主要元件是，它的特點(diǎn)是：常溫下具有鐵磁性，能夠被磁鐵吸引，但是上升到約103時(shí)，就失去了磁性，不能被磁體吸引了。這個(gè)溫度在物理學(xué)中稱為該材料的“居里溫度”或“居里點(diǎn)”。2感溫鐵氧體是用和混合燒制而成的。二溫度傳感器的應(yīng)用測(cè)溫儀1溫度傳感器可以把轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，由指針式儀表或數(shù)字式儀表顯示出來(lái)。2測(cè)溫儀中的測(cè)溫元

28、件可以是、等，還可以是等。三光傳感器的應(yīng)用鼠標(biāo)器、火災(zāi)報(bào)警器1機(jī)械式鼠標(biāo)器內(nèi)的碼盤(pán)兩側(cè)分別裝有紅外發(fā)射管和紅外接受管，兩個(gè)紅外接受管就是兩個(gè)。2有的火災(zāi)報(bào)警器是利用煙霧對(duì)光的散射來(lái)工作的，其帶孔的罩子內(nèi)裝有發(fā)光二極管LED、光電三極管和不透明的擋板。平時(shí)光電三極管收不到LED發(fā)出的光，呈現(xiàn)高電阻狀態(tài)。煙霧進(jìn)入罩內(nèi)后對(duì)光有散射作用，使部分光線照射到光電三極管上，其電阻變小。與傳感器連接的電路檢測(cè)出這種變化，就會(huì)發(fā)出警報(bào)。典型例題例1電飯煲的工作原理如圖所示，可分為兩部分，即控制部分：由S2、R1和黃燈組成，工作（加熱）部分；有發(fā)熱電阻R3、R2和紅燈組成，S1是一個(gè)磁鋼限溫開(kāi)關(guān)，手動(dòng)閉合，當(dāng)此開(kāi)

29、關(guān)的溫度達(dá)到居里點(diǎn)（103）時(shí)，自動(dòng)斷開(kāi)，且不能自動(dòng)復(fù)位，S2是一個(gè)雙金屬片自動(dòng)開(kāi)關(guān)，當(dāng)溫度達(dá)到7080時(shí)，自動(dòng)斷開(kāi)，低于70時(shí)，自動(dòng)閉合，紅燈、黃燈是指示燈，通過(guò)其電流必須較小，所以R1、R2起作用，R3是發(fā)熱電阻，由于煮飯前溫度低于70，所以S2是（填斷開(kāi)或閉合）。接通電源并按下S1后，黃燈熄而紅燈亮，R3發(fā)熱，當(dāng)溫度達(dá)到7080時(shí)，S2斷開(kāi)，當(dāng)溫度達(dá)到103時(shí)飯熟，S1斷開(kāi)，當(dāng)溫度降到70以下時(shí)，S2閉合，電飯煲處于保溫狀態(tài)，由以上描述可知R2R3（填或或），若用電飯煲燒水時(shí)，直到水被燒干S1才會(huì)斷開(kāi)，試解釋此現(xiàn)象。 例2如圖所示為一實(shí)驗(yàn)小車(chē)中利用光電脈沖測(cè)量車(chē)速和行程的裝置示意圖，A為

30、光源，B為光電接受器，A、B均固定在車(chē)身上，C為小車(chē)的車(chē)輪，D為與C同軸相連的齒輪。車(chē)輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，A發(fā)出的光束通過(guò)旋轉(zhuǎn)齒輪上齒的間隙后變成脈沖光信號(hào)，被B接受并轉(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(chē)的速度和行程還必須測(cè)量的物理數(shù)據(jù)是；小車(chē)的速度表達(dá)式為V；行程的表達(dá)式為S。 針對(duì)訓(xùn)練1 測(cè)溫儀使用的是（ ）A、光傳感器B、紅外線傳感器C、溫度傳感器D、超聲波傳感器2.下列器件是應(yīng)用光傳感器的是（ ）A、鼠標(biāo)器B、火災(zāi)報(bào)警器C、測(cè)溫儀D、電子稱3.鼠標(biāo)器使用的是（ ）A、壓力傳感器B、溫度傳感器C、光傳感器D、紅外線傳感器4.關(guān)于電飯鍋的

31、說(shuō)法正確的是（ ）A、電飯鍋中的溫度傳感器其主要元件是氧化鐵B、鐵氧體在常溫下具有鐵磁性,溫度很高時(shí)失去鐵磁性C、用電飯鍋燒水,水開(kāi)時(shí)能自動(dòng)斷電D、用電飯鍋煮飯時(shí),若溫控開(kāi)關(guān)自動(dòng)斷電后,它不能自動(dòng)復(fù)位5.應(yīng)用溫度傳感器可以遠(yuǎn)距離讀取溫度的數(shù)值,這是把轉(zhuǎn)變?yōu)榈囊淮髢?yōu)點(diǎn).能力訓(xùn)練1有一電學(xué)元件，溫度升高時(shí)電阻卻大幅度減小，則這種元件可能是（）金屬導(dǎo)體絕緣體半導(dǎo)體超導(dǎo)體2、如圖所示的電路中，電源兩端的電壓恒定，L為小燈泡，R為光敏電阻，LED為發(fā)光二極管（電流越大，發(fā)出的光越強(qiáng)），且R與LED相距不變，下列說(shuō)法正確的是（ ）A當(dāng)滑動(dòng)觸頭P向左移動(dòng)時(shí)，L消耗的功率增大B當(dāng)滑動(dòng)觸頭P向左移動(dòng)時(shí)，L消耗的

32、功率減小C當(dāng)滑動(dòng)觸頭P向右移動(dòng)時(shí)，L消耗的功率可能不變D無(wú)論怎樣移動(dòng)觸頭P，L消耗的功率都不變3、如圖所示，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)（ ）A、電壓表的示數(shù)增大B、R2中的電流強(qiáng)度減小C、小燈泡的功率增大D、電路的路端電壓降低4、下面元件不屬于溫度傳感器的是（ ）A、電熨斗B、電飯鍋C、測(cè)溫儀D、鼠標(biāo)器5、用遙控器調(diào)換電視頻道的過(guò)程，實(shí)際上就是傳感器把光信號(hào)轉(zhuǎn)化成電信號(hào)的過(guò)程，下列屬于這類傳感器的是（ ）A、紅外報(bào)警裝置B、走廊照明燈的聲控裝置C、自動(dòng)洗衣機(jī)中的壓力傳感裝置D、電飯煲中控制加熱和保溫的溫控器6、火災(zāi)報(bào)警器使用的是（ ）A、光傳感器B、溫度傳感器 C、紅外線傳感器D、超聲波傳感器7、將萬(wàn)用表的選擇開(kāi)關(guān)置于歐姆檔，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(pán)的中央，若用不透光的黑紙將Rg包裹起