河北省邢臺市高中物理第六章傳感器6.1傳感器及其工作原理2學(xué)案無答案新人教版選修3_2

1、6.1 傳感器及其工作原理 1傳感器是能夠把易感受的力、溫度、光、聲、化學(xué)成分等_按照一定的規(guī)律轉(zhuǎn)換為容易進行測量，傳輸處理和控制的電壓、電流等_、或轉(zhuǎn)換為電路的_的一類元件2光敏電阻的特性：_，光敏電阻能夠把_這個光學(xué)量轉(zhuǎn)換為_這個電學(xué)量3金屬熱電阻的電阻率隨溫度的升高而_，熱敏電阻的電阻率隨溫度的升高而_，金屬熱電阻和熱敏電阻都可以制作_傳感器與熱敏電阻相比，金屬熱電阻的_，測溫范圍_，但_較差4如圖1所示，E、F間通入恒定電流I，同時外加與薄片垂直的磁場B，則M、N間出現(xiàn)霍爾電壓UH，UH_.式中_為薄片的厚度，_為霍爾系數(shù)，它的大小與薄片的材料有關(guān)圖15關(guān)于干簧管，下列說法正確的是(

2、)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)于開關(guān)的作用D干簧管是作為電控元件以實現(xiàn)自動控制的6霍爾元件能轉(zhuǎn)換哪個物理量( )A把溫度這個熱學(xué)量轉(zhuǎn)換成電阻這個電學(xué)量B把磁感應(yīng)強度這個磁學(xué)量轉(zhuǎn)換成電壓這個電學(xué)量C把力這個力學(xué)量轉(zhuǎn)換成電壓這個電學(xué)量D把光照強弱這個光學(xué)量轉(zhuǎn)換成電阻這個電學(xué)量【概念規(guī)律練】知識點一 光敏電阻1如圖2所示，將多用電表的選擇開關(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，表針將向_(填“左”或“右”)轉(zhuǎn)動；若用手電筒的光照射RG，表針將向_(填“左”

3、或“右”)轉(zhuǎn)動圖22如圖3所示為光敏電阻自動計數(shù)器的示意圖，其中R1為光敏電阻，R2為定值電阻此光電計數(shù)器的基本工作原理是什么？圖3知識點二 熱敏電阻和金屬熱電阻3如圖4所示，R1為定值電阻，R2為負溫度系數(shù)的熱敏電阻，L為小燈泡，當(dāng)溫度降低時( )圖4AR1兩端的電壓增大 B電流表的示數(shù)增大C小燈泡的亮度變強 D小燈泡的亮度變?nèi)?如圖5所示為電阻R隨溫度T變化的圖線，下列說法中正確的是( )圖5A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、測溫范圍大、靈敏度高D圖線2的材料化學(xué)穩(wěn)定性差、測溫范圍小、靈敏度高知識點三

4、霍爾元件5如圖6所示，有電流I流過長方體金屬塊，金屬塊寬為d，高為b，有一磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場垂直于紙面向里，金屬塊單位體積內(nèi)的自由電子數(shù)為n，問：金屬塊上、下表面哪面電勢高？電勢差是多少？圖66圖7是霍爾元件的工作原理示意圖，如果用d表示薄片的厚度，k為霍爾系數(shù)，對于一個霍爾元件d、k為定值，如果保持I恒定，則可以驗證UH隨B的變化情況以下說法中正確的是(工作面是指較大的平面)( )圖7A將永磁體的一個磁極逐漸靠近霍爾元件的工作面，UH將變大B在測定地球兩極的磁場強弱時，霍爾元件的工作面應(yīng)保持水平C在測定地球赤道上的磁場強弱時，霍爾元件的工作面應(yīng)保持水平D改變磁感線與霍爾元件工作面的夾角

5、，UH將發(fā)生變化【方法技巧練】含傳感器的電路的分析技巧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)照射光強度增大時( )圖8A電壓表的示數(shù)增大 BR2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接報警器當(dāng)傳感器R2所在處出現(xiàn)火情時，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9AI變大，U變大 BI變小，U變小 CI變小，U變大 DI變大，U變小1關(guān)于傳感器，下列說法正確的是( )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

6、傳感器主要是通過感知電阻的變化來傳遞信號的D以上說法都不正確2光敏電阻能將光信號轉(zhuǎn)化為電信號是因為( )A光照強度發(fā)生變化時，光敏電阻的阻值也發(fā)生變化B光照強度發(fā)生變化時，光敏電阻的體積也發(fā)生變化C光照強度發(fā)生變化時，光敏電阻的長度也發(fā)生變化D光照照度發(fā)生變化時，光敏電阻的橫截面積也發(fā)生變化3如圖10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)水對電阻阻值的影響不計)( )圖10A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

7、熱敏電阻(用半導(dǎo)體材料制成)，讀數(shù)變化不明顯4如圖11所示，R3是光敏電阻，當(dāng)開關(guān)S閉合后，在沒有光照射時，a、b兩點等電勢當(dāng)用光照射電阻R3時，則( )圖11AR3的電阻變小，a點電勢高于b點電勢BR3的電阻變小，a點電勢低于b點電勢CR3的電阻變大，a點電勢高于b點電勢DR3的電阻變大，a點電勢低于b點電勢5在溫控電路中，通過熱敏電阻阻值隨溫度的變化可實現(xiàn)對電路相關(guān)物理量的控制如圖12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( )圖12A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兩板間的電場強度減小 DR1消耗的功率增大6如圖

8、13所示電路中，電源電動勢為E，內(nèi)阻為r，RT為負溫度系數(shù)熱敏電阻，RG為光敏電阻，閉合開關(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13A溫度不變，光照增強 B溫度升高，光照不變C溫度降低，光照增強 D溫度升高，光照減弱7某學(xué)習(xí)小組的同學(xué)在用多用電表研究熱敏特性實驗中，安裝好如圖14所示裝置，向杯內(nèi)加入冷水，溫度計的示數(shù)為20 ，多用電表選擇適當(dāng)?shù)谋堵?，讀出熱敏電阻的阻值R1，然后向杯內(nèi)加入熱水，溫度計的示數(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( )圖14A應(yīng)選用電流擋，溫度升高換用大量程測量B應(yīng)選用

9、電流擋，溫度升高換用小量程測量C應(yīng)選用歐姆擋，溫度升高時換用倍率大的擋D應(yīng)選用歐姆擋，溫度升高時換用倍率小的擋8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15所示的甲、乙、丙、丁是四種常見的電容式傳感器，下列說法正確的是( )圖15A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9如圖16所示為測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

10、中間)和電源串聯(lián)成閉合回路，當(dāng)壓力F作用于可動膜片電極上時，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)，在對膜片開始施加壓力使膜片電極從圖中的虛線推到圖中實線位置并保持固定的過程中，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指針向右偏)( )圖16A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D向左偏到某一刻度后不動10傳感器是把非電學(xué)物理量(如位移、壓力、流量、聲強等)轉(zhuǎn)換成電學(xué)量的一種元件如圖17所示為一種電容式傳感器，電路可將聲音信號轉(zhuǎn)化為電信號電路中a、b構(gòu)成一個電容器，b是固定不動的金屬板，a是能在聲波驅(qū)動下沿水平方向振動的鍍有金屬層的振動膜若聲源S發(fā)出頻率恒定的聲波使a振動，則a在振動過程中( )圖17Aa、b板之間的電場強度不變Ba、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，電容器的電容量最大11有一些星級賓館的洗手間裝有自