第三章 傳感器

1、第三章 傳感器第1、2節(jié) 傳感器 溫度傳感器和光傳感器一、教材重難解讀新知重難依教材點(diǎn)精突破隨名師知識(shí)點(diǎn)一 傳感器教材理解1定義：把被測(cè)的非電信息，按一定規(guī)律轉(zhuǎn)換成與之對(duì)應(yīng)的電信息的器件或裝置。2組成一般由敏感元件和處理電路組成。(1)敏感元件：將要測(cè)量的非電信息變換為易于測(cè)量的物理量，形成電信號(hào)的元件。(2)處理電路：將敏感元件輸出的電信號(hào)轉(zhuǎn)變成便于顯示、記錄、處理和控制的電學(xué)量的電路。3敏感元件的原理(1)物理類：基于力、熱、光、電磁和聲等物理效應(yīng)。(2)化學(xué)類：基于化學(xué)反應(yīng)的原理。(3)生物類：基于酶、抗體和激素等分子識(shí)別功能。拓展總結(jié)1傳感器的結(jié)構(gòu)框圖 2傳感器的分類(1)物理型傳感器

2、：敏感元件：被測(cè)物理量變化時(shí)，敏感元件的電學(xué)量(如電阻、電壓、電容等)會(huì)發(fā)生明顯變化。工作原理：利用物質(zhì)的物理性質(zhì)和物理效應(yīng)感知并檢測(cè)出相關(guān)的信息。實(shí)例：如電容傳感器、電感傳感器、光電傳感器、壓電傳感器等。(2)化學(xué)型傳感器：敏感元件：敏感元件能把化學(xué)物質(zhì)的成分、濃度等化學(xué)量轉(zhuǎn)換為電學(xué)量。工作原理：利用化學(xué)反應(yīng)識(shí)別和檢測(cè)信息。實(shí)例：如氣敏傳感器、濕敏傳感器等。(3)生物型傳感器：工作原理：利用生物體組織的各種生物、化學(xué)與物理效應(yīng)識(shí)別和檢測(cè)信息。實(shí)例：如免疫傳感器、抗原抗體傳感器、酶?jìng)鞲衅鞯取ＶR(shí)點(diǎn)二 溫度傳感器教材理解1分類(1)熱雙金屬片溫度傳感器。(2)熱電阻傳感器。(3)熱敏電阻傳感器：

3、NTC型：電阻值隨溫度升高而減小。PTC型：電阻值隨溫度升高而增大。2作用將溫度變化轉(zhuǎn)換為電學(xué)量變化，通過測(cè)量傳感器元件的電學(xué)量隨溫度的變化來實(shí)現(xiàn)溫度的測(cè)量。3熱敏電阻的熱敏特性(1)實(shí)驗(yàn)探究：實(shí)驗(yàn)器材：熱敏電阻(正溫度系數(shù)或負(fù)溫度系數(shù))、燒杯、水、酒精燈、歐姆表、開關(guān)、溫度計(jì)。實(shí)驗(yàn)裝置：如圖所示。實(shí)驗(yàn)過程及數(shù)據(jù)處理：用酒精燈加熱，測(cè)出水中各溫度下歐姆表的讀數(shù)，由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪出Rt圖像。(2)實(shí)驗(yàn)結(jié)論：熱敏電阻的阻值隨溫度的變化而變化，正溫度系數(shù)的熱敏電阻的阻值隨溫度的升高而增大，負(fù)溫度系數(shù)的熱敏電阻的阻值隨溫度的升高而減小。拓展總結(jié)1熱雙金屬片溫度傳感器(1)原理：利用了不同金屬材料的熱膨脹系

4、數(shù)不同。(2)結(jié)構(gòu)：將兩種膨脹系數(shù)相差較大的不同金屬片焊接或軋制成為一體。(3)應(yīng)用：控制電路的通斷。用在溫度控制裝置中。保護(hù)電機(jī)。2熱電阻傳感器(1)原理：利用了金屬的電阻隨溫度的變化而變化。RR0(1t)，其中為溫度系數(shù)，R0為t0時(shí)導(dǎo)體的電阻。(2)特點(diǎn)：性能穩(wěn)定。可在較大的溫度范圍內(nèi)工作。(3)應(yīng)用：測(cè)溫。測(cè)流體的流量。3熱敏電阻(1)分類：負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻(NTC)：電阻值隨溫度升高而減小。正溫度系數(shù)熱敏電阻(PTC)：電阻值隨溫度升高而增大。(2)特點(diǎn)：對(duì)溫度變化的響應(yīng)敏感、靈敏度高。(3)應(yīng)用：測(cè)溫、溫度控制或過熱保護(hù)。知識(shí)點(diǎn)三 光傳感器教材理解1原理：某些金屬或半導(dǎo)材料，在電

5、路中受到光照時(shí)，產(chǎn)生電流或電壓，實(shí)現(xiàn)光信號(hào)向電信號(hào)的轉(zhuǎn)化。2作用：感知光線的變化或場(chǎng)景的變換，使“機(jī)器”作出反應(yīng)。3應(yīng)用：(1)光電式煙塵濃度計(jì)圖313(2)光電式轉(zhuǎn)速表圖314拓展總結(jié) (1)在光傳感器中將光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)的敏感元件是光敏電阻。(2)光敏電阻是由半導(dǎo)體材料做成的，其電阻值隨光照強(qiáng)度的增大而明顯減小，因此光敏電阻阻值的變化可以反映光照強(qiáng)弱。預(yù)習(xí)自測(cè)1關(guān)于傳感器的下列說法正確的是()A所有傳感器的材料都是由半導(dǎo)體材料做成的B金屬材料也可以制成傳感器C傳感器主要是通過感知電壓的變化來傳遞信號(hào)的D以上說法都不正確解析：半導(dǎo)體材料可以制成傳感器，其他材料也可以制成傳感器，如金屬氧化物

6、氧化錳就可以制成溫度計(jì)，所以A錯(cuò)，B正確。傳感器不但能感知電壓的變化，還能感受力、溫度、光、聲、化學(xué)成分等非電學(xué)量，所以C錯(cuò)。答案：B2如圖所示，由電源、小燈泡、電阻絲、開關(guān)組成的電路中，當(dāng)閉合開關(guān)S后，小燈泡正常發(fā)光。若用酒精燈加熱電阻絲時(shí)，發(fā)現(xiàn)小燈泡亮度變暗，發(fā)生這一現(xiàn)象的主要原因是()A小燈泡的電阻發(fā)生了變化B小燈泡燈絲的電阻率隨溫度發(fā)生了變化C電阻絲的電阻率隨溫度發(fā)生了變化D電源的電壓隨溫度發(fā)生了變化解析：電阻絲的電阻率隨溫度的升高而增大，電阻也增大，根據(jù)P知，小燈泡的實(shí)際功率減小，所以變暗，C正確。答案：C3在信息技術(shù)高速發(fā)展、電子計(jì)算機(jī)廣泛應(yīng)用的今天，擔(dān)負(fù)著信息采集任務(wù)的傳感器在自

7、動(dòng)控制、信息處理技術(shù)中發(fā)揮著越來越重要的作用，其中熱電傳感器是利用熱敏電阻將熱信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)的元件。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，則下列說法正確的是()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)換用倍率小的擋解析：多用電表與熱敏電阻構(gòu)成的回路中未接入電源，故不能用電流表，A、B均錯(cuò)，當(dāng)溫度升高時(shí)多用電表

8、指針偏轉(zhuǎn)角度較大，說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。答案：D4如圖所示，R3是光敏電阻，當(dāng)開關(guān)S閉合后在沒有光照射時(shí)，a、b兩點(diǎn)等電勢(shì)，當(dāng)用光照射電阻R3時(shí)，則()AR3的電阻變小，a點(diǎn)電勢(shì)高于b點(diǎn)電勢(shì)BR3的電阻變小，a點(diǎn)電勢(shì)低于b點(diǎn)電勢(shì)CR3的電阻變大，a點(diǎn)電勢(shì)高于b點(diǎn)電勢(shì)DR3的電阻變大，a點(diǎn)電勢(shì)低于b點(diǎn)電勢(shì)解析：光照強(qiáng)度增加時(shí)，光敏電阻阻值減小，故選項(xiàng)C、D錯(cuò)；沒有光照時(shí)，ab，所以U1U3，有光照時(shí)，U3U1，故ab，應(yīng)選A。答案：A二、方法熱點(diǎn)分享方法熱點(diǎn)早知道規(guī)律技巧共探究考點(diǎn)一：熱敏電阻的特性考點(diǎn)解讀：根據(jù)熱敏電阻的阻值隨溫度變化的特點(diǎn)，利用串、并聯(lián)

9、電路的動(dòng)態(tài)分析思路，可解此類問題，熱敏電阻相當(dāng)于滑動(dòng)變阻器(可變電阻)。典例共究：例1如圖所示，R1為定值電阻，R2為負(fù)溫度系數(shù)的熱敏電阻，當(dāng)溫度降低時(shí)，電阻變大，L為小燈泡，當(dāng)溫度降低時(shí)()AR1兩端的電壓增大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)鯇忣}指導(dǎo)根據(jù)串、并聯(lián)電路的特點(diǎn)及閉合電路的歐姆定律進(jìn)行動(dòng)態(tài)分析。規(guī)范解答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)溫度降低時(shí)，電阻R2增大，外電路電阻增大，電流表讀數(shù)減小，燈L電壓增大，燈泡亮度變強(qiáng)，R1兩端電壓減小，故C正確，其余各項(xiàng)均錯(cuò)。答案C及時(shí)演練：1如圖所示，將多用電表的選擇開關(guān)置于“電阻”擋，再將電表的兩支表筆與

10、負(fù)溫度系數(shù)的熱敏電阻Rt的兩端相連，這時(shí)表針恰好指在刻度盤的正中間。若在Rt上擦一些酒精，表針將向_(填“左”或“右”)偏轉(zhuǎn)；若用吹風(fēng)機(jī)將熱風(fēng)吹向電阻Rt，表針將向_(填“左”或“右”)偏轉(zhuǎn)。解析：若在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，所以指針應(yīng)向左偏；用吹風(fēng)機(jī)將熱風(fēng)吹向電阻Rt，電阻Rt溫度升高，電阻值減小，指針應(yīng)向右偏。答案：左右考點(diǎn)二：對(duì)光敏電阻的理解和應(yīng)用考點(diǎn)解讀：(1)解決此類題的關(guān)鍵是明確光敏電阻阻值的變化特點(diǎn)。(2)根據(jù)閉合電路的歐姆定律及部分電路的歐姆定律，從局部整體局部的觀點(diǎn)分析各物理量變化即可。典例共究：例2 如圖所示的電路中，電源兩端的

11、電壓恒定，L為小燈泡，R為光敏電阻，D為發(fā)光二極管(電流越大，發(fā)光越強(qiáng))，且R與D距離不變，下列說法中正確的是()A當(dāng)滑動(dòng)觸頭向左移動(dòng)時(shí)，L消耗的功率增大B當(dāng)滑動(dòng)觸頭向左移動(dòng)時(shí)，L消耗的功率減小C當(dāng)滑動(dòng)觸頭向右移動(dòng)時(shí)，L消耗的功率可能不變D無論怎樣移動(dòng)滑動(dòng)觸頭，L消耗的功率不變 審題指導(dǎo)解答本題時(shí)應(yīng)注意以下兩點(diǎn)：(1)滑動(dòng)觸頭移動(dòng)對(duì)D的發(fā)光強(qiáng)度的影響。(2)D的發(fā)光強(qiáng)度對(duì)光敏電阻R的阻值的影響。規(guī)范解答滑動(dòng)變阻器觸頭P向左移動(dòng)時(shí)，電阻減小，通過D的電流變大，發(fā)光二極管發(fā)出的光增強(qiáng)，光照射光敏電阻，R的阻值減小，通過L的電流變大，L消耗的功率變大；反之，P向右移動(dòng)時(shí)，L的功率變小。答案A及時(shí)演練

12、：2如圖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()A當(dāng)有光照射R1時(shí)，信號(hào)處理系統(tǒng)獲得高電壓B當(dāng)有光照射R1時(shí)，信號(hào)處理系統(tǒng)獲得低電壓C信號(hào)處理系統(tǒng)每獲得一次低電壓就計(jì)數(shù)一次D信號(hào)處理系統(tǒng)每獲得一次高電壓就計(jì)數(shù)一次解析：當(dāng)光照射到光敏電阻R1上時(shí)，R1電阻減小，電路中電流增大，R2兩端電壓升高，信號(hào)處理系統(tǒng)得到高電壓，計(jì)數(shù)器每當(dāng)?shù)碗妷恨D(zhuǎn)為高電壓，就計(jì)一個(gè)數(shù)，從而達(dá)到自動(dòng)計(jì)數(shù)的目的。答案：AD 考點(diǎn)三：電容式傳感器的應(yīng)用考點(diǎn)解讀：(1)電容式傳感器是一多功能傳感器，可用來做壓力、轉(zhuǎn)角、位移、壓強(qiáng)、聲音等傳感器，電容式傳感器具有體積小、反

13、應(yīng)靈敏等優(yōu)點(diǎn)。(2)分析這類問題，關(guān)鍵是明確影響電容器電容的是哪幾個(gè)因素。如果某一物理量(如角度、位移x、深度h、壓力F等)的變化能引起電容的變化，那么通過測(cè)定電容器的電容就可以確定該物理量的變化。典例共究：例3 如圖所示的電容式話筒就是一種電容式傳感器，其原理是：導(dǎo)電性振動(dòng)膜片與固定電極構(gòu)成了一個(gè)電容器，當(dāng)振動(dòng)膜片在聲壓的作用下振動(dòng)時(shí)，兩個(gè)電極之間的電容發(fā)生變化，電路中電流隨之變化，這樣聲信號(hào)就變成了電信號(hào)。則當(dāng)振動(dòng)膜片向右振動(dòng)時(shí)()A電容器電容值增大B電容器所帶電荷量減小C電容器兩極板間的場(chǎng)強(qiáng)增大 D電阻R上電流方向自左向右審題指導(dǎo)解答本題時(shí)應(yīng)注意以下兩點(diǎn)：(1)膜片與固定電極間距與電容器

14、電容大小的關(guān)系。(2)電容器充放電電流方向的確定。規(guī)范解答當(dāng)振動(dòng)膜片向右振動(dòng)時(shí)，兩極板間的距離d減小，由電容公式C知，C增大，由E知，E增大。A、C正確。由QCU知，電容器所帶電荷量Q增大，電容器充電，電阻R上電流方向自右向左，B、D錯(cuò)誤。答案AC及時(shí)演練：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)電液體構(gòu)成電容器的兩極，把這兩極接入外電路，當(dāng)電容值增大引起外電路的電流變化時(shí)，說明導(dǎo)電液體的深度h變化為()Ah增大 Bh減小Ch不變 D無法確解析：由題意知，導(dǎo)線芯和導(dǎo)電溶液構(gòu)成電容器的兩極，類似于平行板電容器的兩極。當(dāng)液面高度發(fā)生變化時(shí)，

15、相當(dāng)于兩極板正對(duì)面積發(fā)生變化，會(huì)引起電容的變化，與平行板電容器類比可得，當(dāng)導(dǎo)電液體深度h增大時(shí)，導(dǎo)線芯和導(dǎo)電液體正對(duì)面積增大，電容器的電容值變大。答案：A三、導(dǎo)學(xué)方略落實(shí)基礎(chǔ)重難巧落實(shí)考點(diǎn)知能對(duì)點(diǎn)練一、選擇題(本題共8小題，每小題5分，共40分。每小題至少有一個(gè)選項(xiàng)正確，選不全得3分，錯(cuò)選不得分)1下列說法正確的是()A傳感器擔(dān)負(fù)著信息采集的任務(wù)B干簧管是一種能夠感知磁場(chǎng)的傳感器C傳感器不是電視遙控接收器的主要元件D傳感器是把力、溫度、光、聲、化學(xué)成分轉(zhuǎn)換為電信號(hào)的主要工具解析：傳感器的任務(wù)就是采集信息，A對(duì)；干簧管的主要構(gòu)造是由平行不接觸的兩個(gè)極易被磁化的軟鐵片組成的，它靠近磁場(chǎng)時(shí)被磁化后相

16、互吸引而接觸，B對(duì)；由傳感器的定義知D對(duì)。答案：ABD2傳感器的種類多種多樣，其性能也各不相同，空調(diào)機(jī)在室內(nèi)溫度達(dá)到設(shè)定的溫度后，會(huì)自動(dòng)停止工作，空調(diào)機(jī)內(nèi)使用的傳感器是()A生物傳感器 B紅外傳感器C溫度傳感器 D壓力傳感器解析：空調(diào)機(jī)根據(jù)溫度調(diào)節(jié)工作狀態(tài)，所以內(nèi)部使用了溫度傳感器，故C正確。答案：C3如圖所示是觀察電阻值隨溫度變化情況的示意圖?，F(xiàn)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))()A如果R為金屬熱電阻，讀數(shù)一定變大，且變化非常明顯B如果R為金屬熱電阻，讀數(shù)一定變小，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

17、R為熱敏電阻(用半導(dǎo)體材料制成)，讀數(shù)變化不明顯解析：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。答案：C4對(duì)于常見的可燃?xì)怏w濃度的檢測(cè)，現(xiàn)在一般用催化燃燒檢測(cè)器。它的原理如下：傳感器的核心為一惠斯通電橋，其中一橋臂上有催化劑，當(dāng)與可燃?xì)怏w接觸時(shí)，可燃?xì)怏w在有催化劑的電橋上燃燒，該橋臂的電阻發(fā)生明顯變化，其余橋臂的電阻不變化，從而引起整個(gè)電路的輸出發(fā)生變化，而該變化與可燃?xì)怏w的濃度成比例，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)可燃?xì)怏w的檢測(cè)。由此可推斷有催化劑的橋臂上的電阻材料為()A銅 B合金C半導(dǎo)體 D絕緣體解析：可燃?xì)怏w燃燒后電阻發(fā)生變化的原因是由于溫度升高造

18、成的，所以此電阻應(yīng)屬于熱敏電阻，而能夠隨溫度變化其電阻有較明顯變化的材料只可能是選項(xiàng)中的半導(dǎo)體材料，故選C。答案：C5傳感器可將非電學(xué)量轉(zhuǎn)化為電學(xué)量，起自動(dòng)控制作用，如計(jì)算機(jī)鼠標(biāo)中有位移傳感器，電飯煲中有溫度傳感器，電視機(jī)、錄像機(jī)、影碟機(jī)、空調(diào)機(jī)中有光電傳感器，演示位移傳感器的工作原理如圖所示，物體M在導(dǎo)軌上平移時(shí)，帶動(dòng)滑片變阻器的滑動(dòng)觸頭滑動(dòng)，通過電壓表顯示的數(shù)據(jù)，來反映物體位移的大小，假設(shè)電壓表是理想的，則下列說法正確的是()A物體M運(yùn)動(dòng)時(shí)，電源內(nèi)的電流會(huì)發(fā)生變化B物體M運(yùn)動(dòng)時(shí)，電壓表的示數(shù)會(huì)發(fā)生變化C物體M不動(dòng)時(shí)，電路中沒有電流D物體M不動(dòng)時(shí)，電壓表沒有示數(shù)解析：由于電壓表是理想的，因此

19、滑片P移動(dòng)時(shí)，不改變閉合電路的電阻，電源內(nèi)的電流不發(fā)生變化，即電流恒定，A、C錯(cuò)誤；物體M運(yùn)動(dòng)時(shí)，電壓表所測(cè)電壓是變化的，M不動(dòng)時(shí)，電壓表示數(shù)恒定，B正確，D錯(cuò)誤。答案：B6如圖所示是一火警報(bào)警器的一部分電路示意圖，其中R2為用半導(dǎo)體熱敏材料制成的NTC傳感器，電流表為值班室的顯示器，a、b之間接報(bào)警器。當(dāng)傳感器R2所在處出現(xiàn)火情時(shí)，顯示器的電流I、報(bào)警器兩端的電壓U的變化情況是()AI變大，U變大 BI變小，U變小CI變小，U變大 DI變大，U變小解析：NTC熱敏電阻的阻值隨溫度升高而迅速減小，當(dāng)傳感器R2所在處出現(xiàn)火情時(shí)，溫度升高，R2的電阻迅速減小，報(bào)警器兩端的電壓U減小，顯示器兩端的電

20、壓減小，電流I也減小，故選項(xiàng)B是正確的。答案：B7計(jì)算機(jī)光驅(qū)的主要部分是激光頭，它可以發(fā)射脈沖激光信號(hào)，激光掃描光盤信息時(shí)，激光頭利用光敏自動(dòng)計(jì)數(shù)器將反射回來的脈沖信號(hào)傳輸給信號(hào)處理系統(tǒng)，再通過計(jì)算機(jī)顯示出相應(yīng)信息。光敏電阻自動(dòng)計(jì)數(shù)器的示意圖如圖所示，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()A當(dāng)有光照射R1時(shí)，處理系統(tǒng)獲得高電壓B當(dāng)有光照射R1時(shí)，處理系統(tǒng)獲得低電壓C信號(hào)處理系統(tǒng)每獲得一次低電壓就計(jì)數(shù)一次D信號(hào)處理系統(tǒng)每獲得一次高電壓就計(jì)數(shù)一次解析：當(dāng)有光照射R1時(shí)，電阻減小，處理系統(tǒng)獲得高電壓；信號(hào)處理系統(tǒng)每獲得一次高電壓就計(jì)數(shù)一次。答案：AD8在溫控電路中，通過

21、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)()A電容器C的帶電量增大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DR1消耗的功率增大解析：當(dāng)環(huán)境溫度降低時(shí)，R2變大，電路的總電阻變大，由I知I變小，又UEIr，電壓表的讀數(shù)U增大，B正確；又由U1IR1及P1I2R1可知U1變小，R1消耗的功率P1變小，D錯(cuò)誤；電容器兩板間的電壓U2UU1，U2變大，由E、QCU2可知Q、E都增大，故A正確，C錯(cuò)誤。答案：AB二、非選擇題(本題共2小題，每小題10分，共20分，解答過程應(yīng)寫出必要的

22、文字說明、方程式或演算步驟)9如圖所示為某種話筒的原理圖，Q是絕緣支架，M是薄金屬片膜，N是固定電極，說明其工作原理。解析：M薄金屬片膜和N固定電極形成電容器，直流電源對(duì)其充電，當(dāng)聲波通過空氣使M振動(dòng)，改變了電容器兩極板間距離，從而改變了電容，由于電容兩極板電壓不變，電路中就形成了充放電電流，于是電阻R兩端就輸出了與聲音變化規(guī)律相同的電壓，即將聲信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)。答案：見解析10熱敏電阻是傳感電路中常用的電子元件，現(xiàn)用伏安法研究熱敏電阻在不同溫度下的伏安特性曲線，要求特性曲線盡可能完整。已知常溫下待測(cè)熱敏電阻的值為45 。熱敏電阻和溫度計(jì)插入帶塞的保溫杯中，杯內(nèi)有一定量的冷水，其他備用的儀表和

23、器具有：盛有熱水的熱水瓶(圖中未畫出)、電源(3 V，內(nèi)阻可忽略)、直流電流表(內(nèi)阻約1 )、直流電壓表(內(nèi)阻約5 k)、滑動(dòng)變阻器(020 )、開關(guān)、導(dǎo)線若干。 (1)在圖7甲的方框中畫出實(shí)驗(yàn)電路圖，要求測(cè)量誤差盡可能??；(2)根據(jù)電路圖，在圖7乙的實(shí)物上連線；(3)簡(jiǎn)要寫出完成接線后的主要實(shí)驗(yàn)步驟。解析：(1)因?yàn)橐鬁y(cè)熱敏電阻在不同溫度下的電阻值，且要求特性曲線盡可能完整，即變化范圍盡可能大，所以變阻器必須用分壓接法；又因?yàn)榇郎y(cè)熱敏電阻值為45 ，遠(yuǎn)小于電壓表內(nèi)阻5 k，故電流表必須外接，實(shí)驗(yàn)電路圖如圖甲所示。(2)實(shí)物圖接線如圖乙所示。(3)主要實(shí)驗(yàn)步驟：往保溫杯中加入一些熱水，待溫度

24、穩(wěn)定時(shí)讀出溫度計(jì)的值；調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，快速測(cè)出幾組電流表和電壓表的值；重復(fù)，測(cè)量不同溫度下的數(shù)據(jù)；繪出各測(cè)量溫度下熱敏電阻的伏安特性曲線。答案：見解析第3、4節(jié) 生活中的傳感器 簡(jiǎn)單的光控和溫控電路（選學(xué)）一、教材重難解讀新知重難依教材點(diǎn)精突破隨名師知識(shí)點(diǎn)一 生活中的傳感器教材理解1洗衣機(jī)中的傳感器全自動(dòng)洗衣機(jī)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了利用傳感器和電腦技術(shù)對(duì)洗滌全過程進(jìn)行檢測(cè)和控制。近年來的模糊洗衣機(jī)中的傳感器大致有：水位傳感器、負(fù)載量傳感器、水溫傳感器、布質(zhì)傳感器、洗滌粉傳感器、臟污程度傳感器、脫水(壓電)傳感器。2電冰箱中的傳感器電冰箱主要由制冷系統(tǒng)和控制系統(tǒng)兩大部分組成。控制系統(tǒng)主要包括：溫度自動(dòng)控制、

25、除霜溫度控制、過熱及過電流保護(hù)等。3家用報(bào)警器(1)居家生活中，煤氣泄漏會(huì)危及人身安全，需要加以防范。我們可以利用氣敏元件制作有害氣體報(bào)警器和可燃?xì)怏w報(bào)警器。(2)有一種敲擊防盜報(bào)警器，它利用壓電式傳感器對(duì)門窗玻璃損毀產(chǎn)生反應(yīng)，形成對(duì)報(bào)警裝置的啟動(dòng)。還有一種沖擊防盜報(bào)警器，由沖擊傳感器和執(zhí)行電路兩部分組成。4傳感器與人的感官(1)光傳感器和由它制成的錄像頭和監(jiān)控探頭，可以類比人的眼睛。(2)對(duì)有毒有害氣體進(jìn)行監(jiān)控的化學(xué)和生物傳感器，相當(dāng)于人的鼻和舌等嗅覺、味覺器官。(3)力學(xué)和振動(dòng)傳感器，以及溫度傳感器可以認(rèn)為相當(dāng)于人類的觸覺器官，如手、足、皮膚等。(4)聲傳感器不妨認(rèn)為是機(jī)器的耳朵。拓展總結(jié)

26、(1)傳感器技術(shù)不僅廣泛地應(yīng)用在各種高科技和工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域中，而且廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代化家庭生活的方方面面，給人們帶來越來越多的便利。一種家電一般有幾種甚至十幾種傳感器，如全自動(dòng)洗衣機(jī)就有七八種傳感器，走廊里的燈至少有兩種傳感器：聲傳感器和光傳感器。(2)傳感器可以被認(rèn)為是機(jī)器的感覺器官。好多傳感器都能與人的感覺器官對(duì)號(hào)入座，但有些傳感器的測(cè)量?jī)?nèi)容，是人的整體感覺所作出的判斷，甚至有些傳感器能夠承擔(dān)人的感官所做不到的任務(wù)，也有些傳感器比人的感覺靈敏度高、測(cè)量結(jié)果更客觀，或者能夠代替人去承擔(dān)危及人的健康的任務(wù)。但人也有人的優(yōu)勢(shì)。由于人的感官與大腦緊密聯(lián)系在一起，所以感知與分析判斷是融為一體的，得到的是

27、綜合的信息，認(rèn)識(shí)會(huì)更全面。而且人還可以聯(lián)想到環(huán)境狀況及歷史情況，再作出去偽存真的判斷分析。綜合與聯(lián)想是人的優(yōu)勢(shì)。另外，人腦的學(xué)習(xí)及記憶對(duì)感官能力也有影響。機(jī)器人要真正達(dá)到人類的智能水平并不是容易的事。知識(shí)點(diǎn)二 簡(jiǎn)單的光控和溫控電路教材理解1.光控自動(dòng)照明電路(1)電路原理圖：如圖332所示。圖332(2)功能：利用光敏電阻作控制元件從而通過光線來實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制，使電路在天亮?xí)r自動(dòng)切斷，天黑時(shí)自動(dòng)導(dǎo)通。(3)調(diào)試：將光敏電阻用黑紙包住使它不被光照亮，如果發(fā)光二極管不亮，則調(diào)節(jié)電位器R1，直到發(fā)光二極管發(fā)光為止。然后將包裹光敏電阻的黑紙打開，看它是否熄滅，如果此時(shí)發(fā)光二極管不熄滅，則再調(diào)節(jié)電位器。反

28、復(fù)使光敏電阻遮光或見光，直到可以實(shí)現(xiàn)發(fā)光二極管在光敏電阻有光照時(shí)熄滅，無光照時(shí)發(fā)光為止。此時(shí)發(fā)光二極管就相當(dāng)于一個(gè)由環(huán)境明暗變化而自動(dòng)控制的燈。2溫控電熨斗(1)電路原理圖：如圖333所示。圖333(2)功能：利用熱敏電阻作控制元件，從而使電熨斗的溫度在低于指定值時(shí)，電熱器供電加熱，否則將電源關(guān)閉。(3)調(diào)試：室溫下，如果發(fā)光二極管不亮，則調(diào)節(jié)電位器R1，直到發(fā)光二極管發(fā)光為止。然后將電烤燈通電并靠近熱敏電阻加熱，看它是否熄滅，如果此時(shí)發(fā)光二極管不熄滅，則再調(diào)節(jié)電位器。反復(fù)將電烤燈靠近或遠(yuǎn)離熱敏電阻，直到可以實(shí)現(xiàn)發(fā)光二極管在熱敏電阻溫度升高時(shí)熄滅，正常室溫時(shí)發(fā)光為止。預(yù)習(xí)自測(cè)1下列器件不是應(yīng)用

29、溫度傳感器的是()A電熨斗B話筒C電飯鍋 D測(cè)溫儀解析：電熨斗、電飯鍋、測(cè)溫儀使用的是溫度傳感器，話筒使用的是聲傳感器，應(yīng)選B。答案：B2每當(dāng)?shù)卣鸢l(fā)生后，各路救援人員及時(shí)深入災(zāi)區(qū)，與死神搶時(shí)間，爭(zhēng)分奪秒搶救被埋人員，有些救援隊(duì)借助“生命探測(cè)儀”可以發(fā)現(xiàn)深埋在廢墟中的傷員，根據(jù)所學(xué)知識(shí)，你認(rèn)為“生命探測(cè)儀”可能用到了()A紅外線傳感器 B壓力傳感器C振動(dòng)傳感器 D電容傳感器解析：傷員被深埋在廢墟中，借助紅外線傳感器，可以感知人與周圍環(huán)境的差別，且傷員與尸體的溫度不同，借助探測(cè)儀可以探測(cè)到活著的被困人員。答案：A3用電流傳感器可以清楚地演示一些電學(xué)元件對(duì)電路中電流的影響，如圖所示，在AB間分別接入

30、電容器、電感線圈、定值電阻。閉合開關(guān)時(shí)，計(jì)算機(jī)顯示的電流隨時(shí)間變化的圖像分別如圖中a、b、c所示，則下列判斷中正確的是()AAB間接入定值電阻顯示圖像aBAB間接入電容器顯示圖像bCAB間接入電感線圈顯示圖像cDAB間接入電感線圈顯示圖像b解析：a圖像電流瞬間增大后恢復(fù)為零，這是接入了電容器，充電時(shí)有瞬間電流而后不再通電；b圖電流逐漸增大到某一數(shù)值，這是接入了電感線圈，閉合開關(guān)時(shí)對(duì)電流增大有阻礙作用但電流還是增大，只是時(shí)間上被延緩了；c圖電流瞬間增大后保持不變，這是接入了定值電阻，所以正確答案為D。答案：D4如圖所示，是自動(dòng)水位報(bào)警器的示意圖，其中繼電器的線圈通過電流時(shí)，磁鐵吸引銜鐵1，使它與

31、觸頭3斷開，與觸頭2接觸。若要求水位正常時(shí)綠燈亮，高出一定水位時(shí)紅燈亮，現(xiàn)有紅、綠燈泡各一個(gè)，紅燈泡應(yīng)安在_位置，綠燈泡應(yīng)安在_位置(填A(yù)或B)。解析：水位較低時(shí)，線圈中沒有電流，銜鐵1與觸頭3接觸，這時(shí)應(yīng)綠燈亮，所以A處應(yīng)安綠燈，當(dāng)高出一定水位時(shí)，線圈中有電流，磁鐵吸引銜鐵1，使它與觸頭3斷開，與觸頭2接觸，這時(shí)應(yīng)紅燈亮，所以紅燈泡應(yīng)安在B位置。答案：BA 二、方法熱點(diǎn)分享方法熱點(diǎn)早知道規(guī)律技巧共探究 考點(diǎn)一 力傳感器的應(yīng)用考點(diǎn)解讀：力傳感器感受到力的信息(如大小、方向是否變化等)后將其轉(zhuǎn)化為電壓、電流、電阻等電學(xué)量，所以這類問題要用到力學(xué)知識(shí)(牛頓定律、運(yùn)動(dòng)學(xué)公式等)和電學(xué)知識(shí)(歐姆定律、

32、電阻定律等)綜合解決。典例共究：例1壓敏電阻的阻值會(huì)隨所受壓力的增大而減小。某位同學(xué)利用壓敏電阻設(shè)計(jì)了判斷電梯運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的裝置，其裝置示意圖如圖所示，將壓敏電阻平放在電梯內(nèi)，受壓面朝上，在上面放一物體m，電梯靜止時(shí)電流表示數(shù)為I0，電梯在不同的運(yùn)動(dòng)過程中，電流表的示數(shù)分別如圖甲、乙、丙、丁所示，下列判斷中正確的是() A甲圖表示電梯一定處于靜止?fàn)顟B(tài)B乙圖表示電梯可能做勻加速上升運(yùn)動(dòng)C丙圖表示電梯可能做勻加速上升運(yùn)動(dòng)D丁圖表示電梯可能做變減速下降運(yùn)動(dòng)審題指導(dǎo)解答本題時(shí)應(yīng)注意以下兩點(diǎn)：(1)電流表示數(shù)與物體對(duì)壓敏電阻的壓力大小的關(guān)系。(2)根據(jù)It圖像只能分析電梯加速度的大小和方向，無法確定電梯速度

33、的方向。規(guī)范解答根據(jù)歐姆定律可知電流表示數(shù)為I，而R的阻值又取決于其與受壓面的壓力，即取決于運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。若為甲圖，電流恒定且等于電梯靜止時(shí)電流表示數(shù)I0，故可判斷此時(shí)電梯處于平衡狀態(tài)，即有可能靜止，也有可能做勻速直線運(yùn)動(dòng)，故A錯(cuò)；若電梯做勻加速上升運(yùn)動(dòng)，物體所處支持力恒定，壓敏電阻阻值恒定，故電流恒定，且大于I0，故C對(duì)；根據(jù)牛頓第二定律可知物體加速度a，若a恒定，則N恒定，R恒定，電流恒定，若a變化N變化R變化電流I變化，故D正確。答案CD及時(shí)演練：1壓敏電阻的阻值隨所受壓力的增大而減小，有位同學(xué)利用壓敏電阻設(shè)計(jì)了判斷小車運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的裝置，其工作原理如圖 (a)所示，將壓敏電阻和一塊擋板固定在絕

34、緣小車上，中間放置一個(gè)絕緣重球。小車向右做直線運(yùn)動(dòng)過程中，電流表示數(shù)如圖 (b)所示，下列判斷正確的是()A從t1到t2時(shí)間內(nèi)，小車做勻速直線運(yùn)動(dòng)B從t1到t2時(shí)間內(nèi)，小車做勻減速直線運(yùn)動(dòng)C從t2到t3時(shí)間內(nèi)，小車一定做勻速直線運(yùn)動(dòng)D從t2到t3時(shí)間內(nèi)，小車可能做勻加速直線運(yùn)動(dòng)解析：在t1t2時(shí)間內(nèi)，I變小，阻值變大，壓力變小，小車做加速度越來越小的變加速運(yùn)動(dòng)，A、B均錯(cuò)。在t2t3時(shí)間內(nèi)，電流恒定且最小，壓力大小不變，說明小車做勻速直線運(yùn)動(dòng)或勻變速直線運(yùn)動(dòng)，C錯(cuò)，D對(duì)。答案：D考點(diǎn)二 簡(jiǎn)單的光控電路設(shè)計(jì)考點(diǎn)解讀：(1)白天光線較強(qiáng)時(shí)，勵(lì)磁線圈中的電流較大，為使L不發(fā)光，I必須大于50 mA，

35、但不能超過100 mA。(2)計(jì)算保護(hù)電阻R2的阻值范圍時(shí)，應(yīng)按R10，根據(jù)勵(lì)磁電阻的變化范圍來計(jì)算。典例共究：例2青島奧運(yùn)會(huì)帆船賽場(chǎng)采用風(fēng)力發(fā)電給蓄電池充電，為路燈提供電能。用光敏電阻作為傳感器控制路燈電路的開關(guān)，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制。光敏電阻的阻值隨照射光的強(qiáng)弱而變化，作為簡(jiǎn)化模型，可以近似認(rèn)為，照射光較強(qiáng)(如白天)時(shí)電阻幾乎為0；照射光較弱(如黑天)時(shí)電阻接近于無窮大。利用光敏電阻作為傳感器，借助電磁開關(guān)，可以實(shí)現(xiàn)路燈自動(dòng)在白天關(guān)閉，黑天打開。電磁開關(guān)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖所示。1、2兩接線柱之間是勵(lì)磁線圈，3、4兩接線柱分別與彈簧片和觸點(diǎn)連接。當(dāng)圖中勵(lì)磁線圈中電流大于50 mA時(shí)，電磁鐵吸合鐵片，彈簧

36、片和觸點(diǎn)分離，3、4斷開；電流小于50 mA時(shí)，3、4接通。勵(lì)磁線圈中允許通過的最大電流為100 mA。(1)利用以下器材設(shè)計(jì)一個(gè)自動(dòng)控制路燈的電路，畫出電路原理圖。光敏電阻R1，符號(hào)燈泡L，額定功率40 W，額定電壓36 V，符號(hào)保護(hù)電阻R2，符號(hào)電磁開關(guān)，符號(hào)蓄電池E，電壓36 V，內(nèi)阻很?。婚_關(guān)S，導(dǎo)線若干。(2)回答下列問題：如果勵(lì)磁線圈的電阻為200 ，勵(lì)磁線圈允許加的最大電壓為_V，保護(hù)電阻R2的阻值范圍是_。在有些應(yīng)用電磁開關(guān)的場(chǎng)合，為了安全，往往需要在電磁鐵吸合鐵片時(shí)，接線柱3、4之間從斷開變?yōu)榻油ā榇?，電磁開關(guān)內(nèi)部結(jié)構(gòu)應(yīng)如何改造？請(qǐng)結(jié)合本題中電磁開關(guān)內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖說明。審題指導(dǎo)

37、解答此題時(shí)應(yīng)注意以下兩點(diǎn)：(1)勵(lì)磁線圈的電流大小與電磁開關(guān)工作情形的關(guān)系。(2)保護(hù)電阻R2的阻值范圍與勵(lì)磁線圈中電流大小的關(guān)系。規(guī)范解答 (1)電路原理如圖所示。(2)由題意知，最大電流Im100 mA，則UmImR100×103×200 V20 V又EI(R2R)因50 mAI100 mA代入數(shù)據(jù)解得160 R2<520 把觸點(diǎn)從彈簧片右側(cè)移到彈簧片左側(cè)，保證當(dāng)磁鐵吸合鐵片時(shí)，3、4之間接通；不吸合時(shí)，3、4之間斷開答案(1)見解析(2)20160520見解析及時(shí)演練：2如圖所示是會(huì)議室和賓館房間的天花板上裝有的火災(zāi)報(bào)警器的結(jié)構(gòu)原理圖：罩內(nèi)裝有發(fā)光二極管LED、

38、光電三極管和不透明的擋板。平時(shí)光電三極管接收不到LED發(fā)出的光，呈現(xiàn)高電阻狀態(tài)，發(fā)生火災(zāi)時(shí)，下列說法正確的是() A進(jìn)入罩內(nèi)的煙霧遮擋了光線，使光電三極管電阻更大，檢測(cè)電路檢測(cè)出變化發(fā)出警報(bào)B發(fā)生火災(zāi)時(shí)，光電三極管溫度升高，電阻變小，檢測(cè)電路檢測(cè)出變化發(fā)出警報(bào)C發(fā)生火災(zāi)時(shí)，進(jìn)入罩內(nèi)的煙霧對(duì)光有散射作用，部分光線照到光電三極管上，電阻變小，發(fā)出警報(bào)D以上說法均不正確解析：平時(shí)光電三極管接收不到LED發(fā)出的光呈高阻值狀態(tài)。發(fā)生火災(zāi)時(shí)，由于煙霧對(duì)光的散射作用，部分光線照射到光電三極管上，光電三極管導(dǎo)通，就會(huì)發(fā)出警報(bào)，C正確。答案：C考點(diǎn)三 溫控電路設(shè)計(jì)與應(yīng)用考點(diǎn)解讀：(1)分析工作原理時(shí)，要理解兩個(gè)

39、電路的連接情況，即明確控制電路和工作電路。(2)明確溫度傳感器的原理，因溫度變化，阻值變化，所以要注意結(jié)合閉合電路歐姆定律進(jìn)行處理。典例共究例3如圖所示，圖甲為熱敏電阻的Rt圖像，圖乙為用此熱敏電阻R和繼電器組成的一個(gè)簡(jiǎn)單恒溫箱溫控電路，繼電器的電阻為100 。當(dāng)線圈的電流大于或等于20 mA時(shí)，繼電器的銜鐵被吸合。為繼電器線圈供電的電池的電動(dòng)勢(shì)E9.0 V，內(nèi)阻可以不計(jì)。圖中的“電源”是恒溫箱加熱器的電源。則 (1)應(yīng)該把恒溫箱內(nèi)的加熱器接在_(填“A、B端”或“C、D端”)。(2)如果要使恒溫箱內(nèi)的溫度保持50，可變電阻R的阻值應(yīng)調(diào)節(jié)為_。審題指導(dǎo)解答此題應(yīng)注意以下兩點(diǎn)：(1)繼電器的工作

40、原理。(2)恒溫箱內(nèi)的溫度與電流的關(guān)系。規(guī)范解答(1)恒溫箱內(nèi)的加熱器應(yīng)接在A、B端。當(dāng)線圈中的電流較小時(shí)，繼電器的銜鐵在上方，恒溫箱的加熱器處于工作狀態(tài)，恒溫箱內(nèi)溫度升高。(2)隨著恒溫箱內(nèi)溫度升高，熱敏電阻R的阻值變小，則線圈中的電流變大，當(dāng)線圈中的電流大于或等于20 mA時(shí)，繼電器的銜鐵被吸到下方來，則恒溫箱加熱器與電源斷開，加熱器停止工作，恒溫箱內(nèi)溫度降低。隨著恒溫箱內(nèi)溫度降低，熱敏電阻R的阻值變大，則線圈中的電流變小，當(dāng)線圈的電流小于20 mA時(shí)，繼電器的銜鐵又被釋放到上方，則恒溫箱加熱器又開始工作，這樣就可以使恒溫箱內(nèi)保持在某一溫度。要使恒溫箱內(nèi)的溫度保持50，即50時(shí)線圈內(nèi)的電流

41、為20 mA。由閉合電路歐姆定律I，r為繼電器的電阻。由圖甲可知，50時(shí)熱敏電阻的阻值為90 ，所以RRr260 。答案(1)A、B端(2)260及時(shí)演練：3溫度傳感器廣泛應(yīng)用于室內(nèi)空調(diào)、電冰箱等家用電器中，它是利用熱敏電阻的阻值隨溫度變化的特性來工作的。如圖甲所示，電源的電動(dòng)勢(shì)E9 V，內(nèi)阻不計(jì)；G為靈敏電流表，內(nèi)阻Rg保持不變；R為熱敏電阻，其電阻阻值與溫度的變化關(guān)系如圖乙所示。閉合開關(guān)S，當(dāng)R的溫度等于20時(shí)，電流表示數(shù)I12 mA。求：當(dāng)電流表的示數(shù)I23.6 mA時(shí)熱敏電阻的溫度。解析：在20時(shí)，由乙圖知此時(shí)電阻R14 k，則有E(RgR1)I1，代入數(shù)據(jù)解得Rg500 ，設(shè)當(dāng)I23

42、.6 mA時(shí)，熱敏電阻的阻值為R2，則有E(RgR2)I2代入數(shù)據(jù)解得R22 000 ，從乙圖中查知t120。答案：120三、導(dǎo)學(xué)方略落實(shí)基礎(chǔ)重難巧落實(shí)考點(diǎn)知能對(duì)點(diǎn)練一、選擇題(本題共8小題，每小題5分，共40分。每小題至少有一個(gè)選項(xiàng)正確，選不全得3分，錯(cuò)選不得分)1“嫦娥一號(hào)”衛(wèi)星上裝有8種24件探測(cè)儀器，其中可能有()A味覺傳感器 B氣體傳感器C聽覺傳感器 D視覺傳感器解析：“嫦娥一號(hào)”月球衛(wèi)星是為探測(cè)月球而發(fā)射的在軌衛(wèi)星，而月球上無氣體，所以不需要?dú)怏w傳感器和聽覺傳感器，當(dāng)然也用不到味覺傳感器，真正需要的是為月球“畫像”的視覺傳感器立體相機(jī)。答案：D2下列說法正確的是()A電熨斗能自動(dòng)控

43、制溫度主要利用了雙金屬片，兩片金屬的膨脹系數(shù)相同B常溫下，上下觸點(diǎn)是接觸的；溫度過高時(shí)，雙金屬片發(fā)生彎曲使上下觸點(diǎn)分離C需要較高溫度熨燙時(shí)，要調(diào)節(jié)溫度旋鈕，使升降螺絲下移并推動(dòng)彈性銅片下移D電熨斗中的雙金屬片是一種半導(dǎo)體材料解析：常溫下，上下觸點(diǎn)是接觸的；溫度過高時(shí)，雙金屬片發(fā)生彎曲使上下觸點(diǎn)分離；需要較高溫度熨燙時(shí)，要調(diào)節(jié)溫度旋鈕，使升降螺絲下移并推動(dòng)彈性銅片下移。答案：BC3有一種在光照或溫度升高時(shí)排氣扇都能啟動(dòng)的自動(dòng)控制裝置，下列說法正確的是()A兩個(gè)傳感器都是光電傳感器B兩個(gè)傳感器分別是光電傳感器和溫度傳感器C兩個(gè)傳感器可能分別是溫度傳感器、電容式傳感器D只有光照和溫度都適合時(shí)排氣扇才

44、能工作解析：題中提到有光照或溫度升高時(shí)排氣扇都能自動(dòng)控制，由此可見兩個(gè)傳感器一個(gè)是光電傳感器，一個(gè)是溫度傳感器，而且排氣扇自動(dòng)工作只需滿足光照或溫度一個(gè)條件即可，A、C、D錯(cuò)，B對(duì)。答案：B4用遙控器調(diào)換電視機(jī)頻道的過程，實(shí)際上就是傳感器把光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)的過程，下列屬于這類傳感器的是()A紅外報(bào)警裝置B走廊照明燈的聲控開關(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解析：紅外報(bào)警器是當(dāng)有人或物通過時(shí)，將紅外線遮住從而使得光信號(hào)被遮住，光電效應(yīng)裝置無電流通過，紅外報(bào)警器則通過另外的裝置聯(lián)系一定的動(dòng)作，是將光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)的過程，則A選項(xiàng)正確；而B選項(xiàng)是將聲音信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)

45、的過程，C選項(xiàng)是利用壓力來傳遞信息的過程，D選項(xiàng)則通過溫度來控制的過程。答案：A5如圖所示是自動(dòng)調(diào)溫式電熨斗，下列說法正確的是()A常溫時(shí)上下觸點(diǎn)是接觸的B雙金屬片溫度升高時(shí)，上金屬片形變較大，雙金屬片將向下彎曲C原來溫度控制在80斷開電源，現(xiàn)要求60斷開電源，應(yīng)使調(diào)溫旋鈕下調(diào)一些D由熨燙絲綢衣物狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)殪贍C棉麻衣物狀態(tài)，應(yīng)使調(diào)溫旋鈕下移一些解析：常溫工作時(shí)，上下觸點(diǎn)是接通的，當(dāng)溫度升高時(shí)，上層金屬片形變大，向下彎曲，切斷電源。切斷溫度要升高，則應(yīng)使調(diào)溫旋鈕下移一些，A、B、D對(duì)，C錯(cuò)。答案：ABD6如圖為電源、電磁繼電器、滑動(dòng)變阻器、綠燈泡、小電鈴、半導(dǎo)體熱敏電阻、開關(guān)、導(dǎo)線等組成的一個(gè)高

46、溫報(bào)警器電路圖，要求是：正常情況綠燈亮，有險(xiǎn)情時(shí)電鈴報(bào)警，則圖中的甲、乙、丙分別是()A小電鈴、半導(dǎo)體熱敏電阻、綠燈泡B半導(dǎo)體熱敏電阻、小電鈴、綠燈泡C綠燈泡、小電鈴、半導(dǎo)體熱敏電阻D半導(dǎo)體熱敏電阻、綠燈泡、小電鈴解析：正常情況下銜鐵與上接線柱接觸，綠燈亮，故丙為綠燈；有險(xiǎn)情即溫度過高時(shí)電鈴報(bào)警，說明銜鐵被拉下與下接線柱接觸小電鈴響，乙是小電鈴，甲是半導(dǎo)體熱敏電阻。答案：B7如圖所示是電飯鍋的結(jié)構(gòu)圖，如果感溫磁體的“居里溫度”為103，下列說法中正確的是()A常溫下感溫磁體具有較強(qiáng)的磁性B當(dāng)溫度超過103時(shí)，感溫磁體的磁性較強(qiáng)C飯熟后，水分被大米吸收，鍋底的溫度會(huì)超過103，這時(shí)開關(guān)按鈕會(huì)自動(dòng)

47、跳起D常壓下只要鍋內(nèi)有水，鍋內(nèi)的溫度就不可能達(dá)到103，開關(guān)按鈕就不會(huì)自動(dòng)跳起解析：常溫下感溫磁體的磁性較強(qiáng)，當(dāng)按下開關(guān)按鈕，永磁體與感溫磁體相互吸引而接通電路，而感溫磁體的居里溫度是103，常壓下只要鍋內(nèi)有水，鍋內(nèi)溫度就不可能達(dá)到103，開關(guān)就不會(huì)自動(dòng)斷開，飯熟后，水分被吸收，鍋底溫度就會(huì)達(dá)到103 ，感溫磁體磁性消失，在彈簧的作用下開關(guān)自動(dòng)跳起。綜上所述A、C、D三項(xiàng)正確。答案：ACD8某中學(xué)的學(xué)生食堂新安裝了磁卡就餐系統(tǒng)，使用不到一周，便出現(xiàn)了電源總開關(guān)總是無法接通的問題。經(jīng)檢查，電源總開關(guān)中漏電保護(hù)器切斷了電源。漏電保護(hù)器電路如圖所示，變壓器A處用火線與零線雙股平行繞制成線圈，然后接到

48、磁卡機(jī)上，B處有一個(gè)輸出線圈，一旦線圈B中有電流經(jīng)放大器放大后便推動(dòng)保護(hù)器切斷電源。造成漏電保護(hù)器切斷電源的原因?yàn)榇趴C(jī)用電端()A零線與火線之間漏電B火線與地之間漏電或零線直接接地C只有火線與地之間漏電才會(huì)產(chǎn)生D刷卡機(jī)裝得過多，造成電流過大解析：由題意知，火線和零線均繞在鐵芯上，故只有火線與零線中電流大小不等時(shí)，才會(huì)引起漏電保護(hù)器切斷電源，故可能是火線與地之間出現(xiàn)漏電，也可能是零線與地之間出現(xiàn)漏電。答案：B二、非選擇題(本題共2小題，每小題10分，共20分，解答過程應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式或演算步驟)9圖甲為某自動(dòng)恒溫箱原理簡(jiǎn)圖，箱內(nèi)的電阻R120 k，R210 k，R340 k，Rt為

49、熱敏電阻，它的電阻隨溫度變化的圖線如圖乙所示。當(dāng)a、b端電壓Uab<0時(shí)，電壓鑒別器會(huì)令開關(guān)S接通，恒溫箱內(nèi)的電熱絲發(fā)熱，使箱內(nèi)溫度提高；當(dāng)Uab>0時(shí)，電壓鑒別器使S斷開，停止加熱，恒溫箱內(nèi)的溫度恒定在多少？解析：設(shè)電路路端電壓為U，當(dāng)Uab0時(shí)，有R1R3解得Rt20 k。由圖乙可知，當(dāng)Rt20 k時(shí)，t35。答案：3510現(xiàn)有熱敏電阻、電爐絲、電源、電磁繼電器、滑動(dòng)變阻器、開關(guān)和導(dǎo)線若干。如圖所示，試設(shè)計(jì)一個(gè)溫控電路，要求溫度低于某一溫度時(shí)，電爐絲自動(dòng)通電供熱，高于另一某溫度時(shí)，又可以自動(dòng)斷電，畫出電路圖并說明工作過程。解析：電路圖如圖所示，閉合開關(guān)S1，當(dāng)溫度低于設(shè)計(jì)值時(shí)熱

50、敏電阻阻值較大，通過電磁繼電器的電流不能使它工作，S2接通電爐絲加熱。當(dāng)溫度達(dá)到設(shè)計(jì)值時(shí)，熱敏電阻減小到某值，通過電磁繼電器的電流達(dá)到工作電流，S2斷開，電爐絲斷電，停止加熱。當(dāng)溫度低于設(shè)計(jì)值，又重復(fù)前述過程。答案：見解析章末小結(jié)專題一傳感器工作原理及常見敏感元件1三類傳感器的異同及常見傳感器的應(yīng)用(1)三類傳感器的異同：相同點(diǎn)：都能將感受到的非電學(xué)量信息轉(zhuǎn)化成電學(xué)量，都是利用敏感元件的某種敏感效應(yīng)制成的。不同點(diǎn)：三類傳感器的工作原理不同，所利用的敏感元件的敏感效應(yīng)不同。生物傳感器與物理傳感器和化學(xué)傳感器的最大區(qū)別在于生物傳感器的感受器中含有生命物質(zhì)。(2)一些常見的傳感器。傳感器輸入量輸出量

51、工作原理光電二極管光電流光電效應(yīng)濕敏電阻濕度電阻感濕材料受濕電阻變化話筒聲音電流電磁感應(yīng)熱電偶溫度電壓熱電效應(yīng)酒精氣體傳感器酒精氣體濃度電阻化學(xué)反應(yīng)后引起電阻變化2熱敏電阻器的分類及其應(yīng)用(1)分類：熱敏電阻器可按電阻溫度特性、材料、結(jié)構(gòu)、工作方式、工作溫度和用途進(jìn)行分類。分類方式類別電阻溫度特性正溫度系數(shù)、負(fù)溫度系數(shù)材料金屬、半導(dǎo)體(單晶、多晶、陶瓷)結(jié)構(gòu)珠狀、片狀、桿狀、膜狀工作方式直熱式、旁熱式工作溫度常溫、高溫、低溫用途測(cè)溫、控溫、輻射能(功率)測(cè)量、穩(wěn)壓(限幅)等(2)熱敏電阻器的用途：利用電阻溫度特性來測(cè)量溫度、控制溫度和元件、器件、電路的溫度補(bǔ)償；利用非線性特性完成穩(wěn)壓、限幅、開

52、關(guān)、過流保護(hù)作用；利用不同媒質(zhì)中熱耗散特性的差異測(cè)量流量、流速、液面、熱導(dǎo)、真空度等；利用熱慣性作為時(shí)間延遲器。(3)解決含有熱敏電阻的直流電路動(dòng)態(tài)分析問題：應(yīng)明確熱敏電阻的電阻特性；根據(jù)閉合電路歐姆定律及串、并聯(lián)電路的性質(zhì)來分析電路中某一電阻變化而引起的整個(gè)電路中各部分電學(xué)量的變化情況，即：R局R總I總U端專題二自控電路的設(shè)計(jì)自控電路的設(shè)計(jì)考查內(nèi)容全面，將傳感器與力、電磁綜合問題相結(jié)合，體現(xiàn)一定的設(shè)計(jì)、創(chuàng)新能力，成為高考命題的熱點(diǎn)，自控電路的設(shè)計(jì)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：(1)要明確設(shè)計(jì)意圖，弄清控制條件和相應(yīng)的自動(dòng)控制原理。(2)要明確應(yīng)選用哪種傳感器，該傳感器怎樣感知控制條件及怎樣轉(zhuǎn)化為電學(xué)量輸出

53、。(3)選用什么樣的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，該執(zhí)行機(jī)構(gòu)怎樣執(zhí)行自動(dòng)控制。(4)采用什么樣的電路來實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制。總之要明確傳感器應(yīng)用的一般流程：傳感器轉(zhuǎn)換、放大、傳輸執(zhí)行機(jī)構(gòu)章末測(cè)試(滿分：100分時(shí)間：60分鐘)一、選擇題(本題共9小題，每小題7分，共63分，在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中至少有一項(xiàng)是正確的，選不全得4分，錯(cuò)選不得分)1在街旁的路燈，江海里的航標(biāo)都要求在夜晚亮，白天熄，利用半導(dǎo)體的電學(xué)特性制成了自動(dòng)點(diǎn)亮、熄滅的裝置，實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)控制，這是利用半導(dǎo)體的()A壓敏性B光敏性C熱敏性 D三種特性都利用答案：B2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)，穿過金屬線圈的磁通量改變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)解析：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)，穿過金屬線圈的磁通量發(fā)生變化，從而在線圈中產(chǎn)生與聲音信號(hào)變化規(guī)律相對(duì)應(yīng)的感應(yīng)電流，故選項(xiàng)