認識傳感器-高二物理新教材基礎(chǔ)+鞏固+提升三級跳

新教材基礎(chǔ)鞏固提升三級跳第五章傳感器5.1認識傳感器基礎(chǔ)知識知識點梳理：知識點一、認識傳感器1、傳感器：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)換為電路的通斷的元件。2、大多數(shù)傳感器是以物理原理為基礎(chǔ)制作的。3、傳感器的分類（1）根據(jù)被測量的不同，可分為聲、光、壓力、位移、加速度、溫度等傳感器。（2）根據(jù)具體工作原理的不同，可分為電阻式、電容式、電感式、光電式、熱電式、壓電式、磁電式等傳感器。知識點二、常見的傳感器1、光敏電阻(1)特點:光照越強,電阻越小。(2)原因:無光照時,載流子極少,導(dǎo)電性能不好;隨著光照的增強,載流子增多,導(dǎo)電性變好。(3)作用:把光照強弱這個光學(xué)量轉(zhuǎn)換為電阻這個電學(xué)量。2、熱敏電阻和金屬熱電阻溫馨提示：熱敏電阻的阻值隨溫度的升高不一定減小。正溫度系數(shù)的熱敏電阻(PTC),其阻值隨溫度的升高而增大,而負溫度系數(shù)的熱敏電阻(NTC),其阻值隨溫度的升高而減小。若題目中無特別說明,一般是指負溫度系數(shù)的熱敏電阻。電阻應(yīng)變片是一種使用非常廣泛的力敏原件。電容式傳感器電容器的電容C決定于極板的正對面積S、極板間的距離d以及極板間的電介質(zhì)這三個因素。如果某個物理量的變化能引起上述某個因素的變化，從而引起電容的變化，那么，通過測定電容器的電容就可以確定這個物理量的變化，由此可以制成電容式傳感器。5、霍爾元件(1)構(gòu)造:很小的矩形半導(dǎo)體薄片上,制作4個電極E、F、M、N。(3)作用:能夠把磁感應(yīng)強度這個磁學(xué)量轉(zhuǎn)換為電壓這個電學(xué)量。預(yù)習(xí)基礎(chǔ)：一、填空題1．機器人有________、________和執(zhí)行器三個模塊組成，相當(dāng)于人的感覺器官、大腦和肌肉．2．位移傳感器測距離，發(fā)射器固定在運動物體上，能同時發(fā)射_________。___________固定在軌道的頂端，接收紅外線和超聲波。3．動圈式話筒是利用________原理將__________信號轉(zhuǎn)換為________信號的。4．模塊機器人具有三個部分，它們分別是傳感器、______器和______器，如果模塊機器人有2種傳感器，3種控制方式，4種執(zhí)行器，那么從理論上可以有______種組合方式。5．如圖是“用DIS探究向心力與哪些因素有關(guān)”的實驗儀器，該實驗采用的方法是_______________；該實驗中需要用到的傳感器是__________________。鞏固所學(xué)二、單選題6．關(guān)于實驗，下列說法中正確的是（）A．實驗只能測量距離、速度、力等一些力學(xué)物理量B．實驗可以完成全部的物理實驗C．實驗比傳統(tǒng)的實驗方便、準(zhǔn)確D．實驗沒有傳統(tǒng)實驗方便、準(zhǔn)確7．全自動洗衣機設(shè)有多段式水位自動感應(yīng)裝置，該裝置實際上就是傳感器把壓力信號轉(zhuǎn)化為電信號的過程。下列屬于這類傳感器的是（

）A．紅外報警裝置B．門窗防盜報警裝置C．電子秤中的電阻應(yīng)變片D．洗手后將濕手靠近會有熱空氣噴出的自動干手機8．交通警察用酒精測試儀對涉嫌違章駕駛員進行現(xiàn)場酒精測試．酒精測試儀利用的是以下哪種傳感器（

）A．聲音傳感器 B．氣體傳感器 C．力傳感器 D．光傳感器9．角速度計可測量飛機、航天器、潛艇的轉(zhuǎn)動角速度，其結(jié)構(gòu)如圖所示。當(dāng)系統(tǒng)繞光滑的軸轉(zhuǎn)動時，元件A可無摩擦在水平桿上滑動，并輸出相應(yīng)的電壓信號，成為飛機、衛(wèi)星等的制導(dǎo)系統(tǒng)的信息源。已知A的質(zhì)量為m，彈簧的勁度系數(shù)均為k、自然長度均為l，電源的電動勢為E、內(nèi)阻不計。滑動變阻器總長也為l，電阻分布均勻，系統(tǒng)靜止時滑片P位于B點，彈簧均處于原長，當(dāng)系統(tǒng)以角速度轉(zhuǎn)動時（）A．電路中電流隨角速度的增大而增大B．電路中電流隨角速度的減小而增大C．兩彈簧的形變量均為D．輸出電壓U與的函數(shù)式為10．下列關(guān)于傳感器的說法中正確的是（）A．金屬熱電阻是一種可以將熱學(xué)量轉(zhuǎn)換為電學(xué)量的傳感器B．電飯鍋是通過壓力傳感器實現(xiàn)溫度的自動控制C．干簧管是一種能夠感知電場的傳感器D．火災(zāi)報警器能夠在發(fā)生火災(zāi)時報警是利用了壓力傳感器11．下列元件中，能夠把磁感應(yīng)強度轉(zhuǎn)換為電壓的傳感器是（）A．干簧管 B．霍爾元件C．電阻應(yīng)變片 D．電容式位移傳感器能力提升三、多選題12．利用半導(dǎo)體材料可以制成()A．標(biāo)準(zhǔn)電阻B．熱敏電阻C．光敏電阻D．溫度報警器13．關(guān)于傳感器的作用，下列說法正確的是（）A．傳感器一般是把非電學(xué)量轉(zhuǎn)換為電學(xué)量或轉(zhuǎn)換為電路的通斷B．傳感器一定是把非電學(xué)量轉(zhuǎn)換為電路的通斷C．傳感器把非電學(xué)量轉(zhuǎn)換為電學(xué)量是為了方便進行測量、傳輸、處理和控制D．電磁感應(yīng)是把磁學(xué)量轉(zhuǎn)換成電學(xué)量，所以電磁感應(yīng)也是傳感器14．有關(guān)傳感器，下列說法正確的是（）A．光敏電阻能把溫度這個熱學(xué)量轉(zhuǎn)為電阻這個電學(xué)量B．金屬熱電阻的化學(xué)穩(wěn)定性好，但靈敏度差C．熱敏電阻能把光照強弱這個電學(xué)量轉(zhuǎn)為電阻這個電學(xué)量D．霍爾元件能把磁感應(yīng)強度這個磁學(xué)量轉(zhuǎn)換為電壓這個電學(xué)量15．如圖所示是自動調(diào)溫式電熨斗，下列說法調(diào)溫旋鈕絕緣支架正確的是（）A．常溫時上下觸點是斷開的B．雙金屬片溫度升高時，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)溫旋鈕下移一些D．由熨燙絲綢衣物狀態(tài)轉(zhuǎn)化為熨燙棉麻衣物狀態(tài)，應(yīng)使調(diào)溫旋鈕下移一些參考答案：1．

傳感器；

控制器；【來源】魯科版高中物理選修3-2第五章傳感器及其應(yīng)用單元檢題【詳解】模塊機器人由傳感器、控制器和執(zhí)行器三個模塊組成，相當(dāng)于人的感覺器官、大腦和肌肉．2．

紅外線和超聲波脈沖

接收器【來源】華東師大版高一上第一章勻變速直線運動D．?dāng)?shù)字化信息系統(tǒng)（DIS）基礎(chǔ)鞏固拓展練習(xí)【詳解】[1][2]位移傳感器測距離，發(fā)射器固定在運動物體上，能同時發(fā)射紅外線和超聲波脈沖。接收器固定在軌道的頂端，接收紅外線和超聲波。3．

電磁感應(yīng)

聲

電【來源】《2020-2021學(xué)年高中物理同步備課學(xué)案（2019人教版選擇性必修第二冊）》第五章第二節(jié)常見傳感器的工作原理及應(yīng)用【詳解】[1][2][3]動圈式話筒是利用電磁感應(yīng)原理將聲信號轉(zhuǎn)換為電信號的。4．

控制

執(zhí)行

24【來源】華東師大版高二上第九章電路E學(xué)習(xí)包——自動控制與模塊機器人基礎(chǔ)鞏固拓展練習(xí)【詳解】[1][2][3]模塊機器人由傳感器、控制器和執(zhí)行器三個模塊組成，相當(dāng)于人的感覺器官、大腦和肌肉，根據(jù)數(shù)學(xué)組合可知，若選擇一個傳感器，一個控制方式，則有四種組合，因此共有24種組合。5．

控制變量法

力傳感器、光電傳感器【來源】上海魯迅中學(xué)2019-2020學(xué)年高三上學(xué)期期中等級考試物理試題【詳解】[1]該實驗運用控制變量法研究物理量的關(guān)系，根據(jù)向心力公式，實驗探究向心力F和圓柱體線速度v的關(guān)系時，要保持圓柱體質(zhì)量和半徑都不變；研究F與r的關(guān)系時，保持圓柱體的質(zhì)量和線速度的大小不變，故采用控制變量法；[2]向心力F需要用力傳感器測定，圓柱體的線速度v需要用光電傳感器測定，故需要用到力傳感器、光電傳感器。6．C【來源】華東師大版高一上第一章勻變速直線運動D．?dāng)?shù)字化信息系統(tǒng)（DIS）基礎(chǔ)鞏固拓展練習(xí)【詳解】A．實驗除了能測量距離、速度、力等一些力學(xué)物理量以外，還可以測量一些電學(xué)或者熱學(xué)物理量。故A錯誤；B．實驗可以完成大部分應(yīng)用傳感器的物理實驗。故B錯誤；CD．實驗比傳統(tǒng)的實驗方便、準(zhǔn)確。故C正確；D錯誤。故選C。7．C【來源】2023屆浙江省Z20名校新高考研究聯(lián)盟高三上學(xué)期第一次聯(lián)考物理試題【詳解】A．紅外報警裝置將光信號轉(zhuǎn)化為電信號，A錯誤；B．門窗防盜報警裝置一般用干簧管這種磁性開關(guān)，將磁信號轉(zhuǎn)化為電信號，B錯誤；C．電子秤中的電阻應(yīng)變片是將壓力信號轉(zhuǎn)化為電信號，C正確；D．洗手后將濕手靠近自動干手機改變了傳感器的電容，從而發(fā)送啟動信號給控制芯片，控制芯片啟動電機和加熱裝置工作，D錯誤。故選C。8．B【來源】四川省廣安代市中學(xué)校2020-2021學(xué)年高二下學(xué)期第一次月考物理試題【詳解】交通警察用來檢測駕駛員酒精含量的檢測器使用的是酒精氣體傳感器，故B正確，ACD錯誤．9．D【來源】5.1認識傳感器（練習(xí)）—2022-2023學(xué)年高二物理課后培優(yōu)分級練人教版（2019）選擇性必修第二冊【詳解】AB．AB系統(tǒng)在水平面內(nèi)以角速度ω轉(zhuǎn)動時，無論角速度增大還是減小，BC的電阻不變，根據(jù)閉合電路歐姆定律得知，電路中電流保持不變，與角速度無關(guān)，AB錯誤；C．設(shè)系統(tǒng)在水平面內(nèi)以角速度ω轉(zhuǎn)動時，左邊彈簧伸長的長度以及右邊彈簧壓縮的長度均為x，則對元件A，根據(jù)牛頓第二定律得求得C錯誤；D．輸出電壓求得D正確故選D。10．A【來源】山東省臨沂第十九中學(xué)2021-2022學(xué)年高二下學(xué)期4月物理試題【詳解】A．金屬熱電阻傳感器是利用導(dǎo)體或半導(dǎo)體的電阻隨溫度變化來測量溫度的一種溫度敏感元件，是可以將熱學(xué)量轉(zhuǎn)換為電學(xué)量的傳感器，故A正確；B．電飯鍋是通過溫度傳感器實現(xiàn)溫度的自動控制，故B錯誤；C．干簧管是一種能夠感知磁場的傳感器，故C錯誤；D．火災(zāi)報警器能夠在發(fā)生火災(zāi)時報警是利用了光傳感器，在發(fā)生火災(zāi)時有煙霧擋住了光傳感器接收光源，故D錯誤。故選A。11．B【來源】江蘇省南通市通州區(qū)2021-2022學(xué)年高二下學(xué)期期末質(zhì)量監(jiān)測物理試題【詳解】A．干簧管是通過磁場變化實現(xiàn)電路通斷，故A不符合題意；B．霍爾元件能夠把磁感應(yīng)強度轉(zhuǎn)換為電壓的傳感器，故B符合題意；C．電阻應(yīng)變片能夠把物體形變這個力學(xué)量轉(zhuǎn)換為電阻這個電學(xué)量，故C不符合題意；D．電容式位移傳感器能夠把位移轉(zhuǎn)換為電壓的傳感器，故D不符合題意。故選B。12．BCD【來源】河北省邢臺市育才中學(xué)高中物理選修3-2：第六章第一節(jié)傳感器及其工作原理同步練習(xí)題【詳解】A．標(biāo)準(zhǔn)電阻的電阻幾乎不隨溫度的變化而變化，采用合金制造，A錯誤；B．熱敏電阻中有電阻隨溫度升高而降低的，是采用半導(dǎo)體材料制造，B正確；C．光敏電阻的電阻隨著光強的增加而減小，采用半導(dǎo)體制造，C正確；D．可以采用半導(dǎo)體電阻制造簡單的溫度報警器，D正確。故選BCD。13．AC【來源】2019人教版選擇性必修第二冊第五章第1節(jié)認識傳感器基礎(chǔ)訓(xùn)練【詳解】AB．傳感器一般是把非電學(xué)量轉(zhuǎn)換為電學(xué)量或轉(zhuǎn)換為電路的逼斷，故A正確，B錯誤；C．傳感器把非電學(xué)量轉(zhuǎn)換為電學(xué)量是為了方便進行測量、傳輸、處理和控制，故C正確；D．電磁感應(yīng)是原理，不是元件和裝置，不能稱為傳感器，故D錯誤。故選AC。14．BD【來源】《2021年高考物理一輪復(fù)習(xí)學(xué)與練》11.3實驗十二傳感器的簡單使用（精練）【詳解】A．光敏電阻能把光強這個光學(xué)量轉(zhuǎn)為電阻這個電學(xué)量，現(xiàn)象A錯誤；B．金屬熱電阻的化學(xué)穩(wěn)定性好，但靈敏度差，選項B正確；C．熱敏電阻能把溫度這個熱學(xué)量轉(zhuǎn)為電阻這個電學(xué)量，選項C錯誤；D．根據(jù)霍爾效應(yīng)可知，霍爾元件能把磁感應(yīng)強度這個磁學(xué)量轉(zhuǎn)換為電壓這個電學(xué)量，選項D正確；故選BD．15．BD【來源】5.1認識傳感器（練習(xí)）—2022