江苏省海安县实验中学高考物理复习 交变电流导学案

交变电流
第一课时交变电流的产生和描述
【学习目标】
1. 知道交变电流，认识交变电流的产生过程.
2. 理解周期和频率、峰值和有效值的物理意义.
3. 能用函数表达式和图象描述交变电流.
【自主学习】
1. 交变电流: 和都随时间做周期性变化的电流，简称.
2. 中性面:与磁感线的平面.当线圈位于中性面时，磁通量Φ为;磁通量的
变化率Δ
Δt
Φ
为，即感应电动势为零.当线圈平面平行于磁场方向时，磁通量Φ
为;磁通量的变化率Δ
Δt
Φ
，感应电动势为最大值.
3. 交变电流的最大值:有时也称峰值.当线圈平面与磁场方向平行时，感应电动势最大，
E m= .
4. 交变电流的瞬时值:若从中性面开始计时，感应电动势的瞬时值表达式为; 若从线圈平面与磁场方向平行的位置开始计时，感应电动势的瞬时值表达式
为.
5. 交变电流的有效值:依据电流的来规定的，即在时间内，跟某一交变电流能使同一电阻产生相等热量的的数值，叫做该交变电流的有效值.正弦式电流有效值和峰值满足关系U= ，I= .
6. 表征交变电流的物理量:周期T，频率f，关系为T= .
【课堂探究】
活动一：正弦交流电的变化规律
1.如图(a)所示，一矩形线圈abcd放置在匀强磁场中，并绕过ab、cd中点的轴OO′以角速度ω逆时针匀速转动．若以线圈平面与磁场夹角θ＝45°时如图(b)为计时起点，并规定当电流自a流向b时电流方向为正．则下列四幅图中正确的是( )
活动二：交变电流“四值”的比较与理解
2.电阻为1 Ω的矩形线圈绕垂直于磁场方向的轴，在匀强磁场中匀速转动，产生的交变电动势随时间变化的图象如图所示．现把交流电加在电阻为9 Ω的电热丝上，下列判断正确的是( )
A ．线圈转动的角速度ω＝100 rad/s
B ．在t ＝0.01 s 时刻，穿过线圈的磁通量最大
C ．电热丝两端的电压U ＝100
V
D ．电热丝此时的发热功率P ＝1 800 W 【当场检测】 1．如图中各图面积均为S 的线圈均绕其对称轴或中心轴在匀强磁场B 中以角速度ω匀速转动，能产生正弦交变电动势e=BS ωsin ωt 的图是( )
2．如图所示，矩形线框置于竖直向下的磁场中，通过导线与灵敏电流表相连，线框在磁场中绕垂直于磁场方向的转轴匀速转动，图中线框平面处于竖直面内，下述说法正确的是( ) A ．因为线框中产生的是交变电流，所以电流表示数始终为零 B ．线框通过图中位置瞬间，穿过线框的磁通量最大
C ．线框通过图中位置瞬间，通过电流表的电流瞬时值最大
D ．若使线框转动的角速度增大一倍，那么通过电流表电流的有效值也增大一倍
3．面积为S 的两个电阻相同的线圈,分别放在如图所示的磁场中,图甲中是磁感应强度为B 0的匀强磁场,线圈在磁场中以周期T 绕OO ′轴匀速转动,图乙中磁场变化规律为
02t
B B cos
T
π=,从图示位置开始计时,则( ) A ．两线圈的磁通量变化规律相同
B ．两线圈中感应电动势达到最大值的时刻不同
C ．经相同的时间t(t ＞T),两线圈产生的热量相同
D ．从此时刻起,经T/4时间,流过两线圈横截面的电荷量相同 4．如图所示，图甲和图乙分别表示正弦脉冲波和方波的交变电流与时间的变化关系.若使这两种电流分别通过两个完全相同的电阻，则经过1 min 的时间，两电阻消耗的电功之比W 甲∶W 乙为( )
A ．1
2∶ B.1∶2
C.1∶3
D.1∶6
5．一只矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴匀速转动，穿过线圈的磁通量随时间变化的图象如图甲所示，则下列说法正确的是( ) A ．t=0时刻，线圈平面与中性面垂直 B ．t=0.01 s 时刻，Φ的变化率最大 C ．t=0.02 s 时刻，交流电动势达到最大
D ．该线圈产生的交流电动势的图象如图乙所示
6．如图所示，在匀强磁场中匀速转动的矩形线圈的周期为T,转轴O 1O 2垂直于磁场方向，线圈电阻为2 Ω.从线圈平面与磁场方向平行时开始计时，线圈转过60°时的感应电流为1 A ，那么( )
A.线圈消耗的电功率为4 W
B.线圈中感应电流的有效值为2 A
C.任意时刻线圈中的感应电动势为2e 4cos
t T π= D.任意时刻穿过线圈的磁通量为T 2sin t T
π
Φ=π
7．如图甲所示,一矩形闭合线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的转轴OO ′以恒定的角速度ω转动,从线圈平面与磁场方向平行时开始计时,线圈中产生的交变电流按照图乙所示的余弦规律变化,在t 2π
=
ω
时刻( ) A ．线圈中的电流最大 B ．穿过线圈的磁通量最大 C ．线圈所受的安培力为零
D ．穿过线圈磁通量的变化率最大
8．如图所示为一个小型旋转电枢式交流发电机的原理图,其矩形线圈的长度ab=0.25 m,宽度bc=0.20 m,共有n=100匝,总电阻r=1.0 Ω,可绕与磁场方向垂直的对称轴OO ′转动.线圈处于磁感应强度B=0.40 T 的匀强磁场中,与线圈两端相连的金属滑环上接一个“3.0 V 1.8 W ”的灯泡,当线圈以角速度ω匀速转动时,小灯泡消耗的功率恰好为1.8 W.(不计转动轴与电刷的摩擦,结果保留两位有效数字) (1)求线圈转动的角速度ω;
(2)线圈以上述角速度转动100周过程中发电机产生的电能为多少?
9．如图所示，一个半径为r的半圆形线圈，以直径ab为轴匀速转动，转速为n，ab的左侧有垂直于纸面向里(与ab垂直)的匀强磁场，磁感应强度为B.M和N是两个集流环，负载电阻为R，线圈、电流表和连接导线的电阻不计，求：
(1)感应电动势的最大值；
(2)从图示位置起转过1/4转的时间内负载电阻R上产生的热量；
(3)从图示位置起转过1/4转的时间内通过负载电阻R的电荷量；
(4)电流表的示数.
【巩固训练】
1．某小型发电机产生的交变电动势为e＝50sin100πt(V)，对此电动势，下列表述正确的有( )
A．最大值是50 2 V B．频率是100 Hz
C．有效值是25 2 V D ．周期是0.02 s
2．一个小型电热器若接到输出电压为10 V的直流电源上，消耗电功率为P；若把它接在某个
正弦交流电源上，其消耗的电功率为P
2
.如果电热器电阻不变，则此交流电源输出电压的最大
值为( )
A．5 V B．5 2 V C．10 V D．10 2 V
3．如图所示的区域内有垂直于纸面的匀强磁场，磁感应强度为B。

电阻为R、半径为L、圆心角为45°的扇形闭合导线框绕垂直于纸面的O轴以角速度ω匀速转动（O轴位于磁场边界）。

则线框内产生的感应电流的有效值为( )
A.
2
2
BL
R
ω
B.
2
2
2
BL
R
ω
C.
2
2
4
BL
R
ω
D.
2
4
BL
R
ω
4．在匀强磁场中，一矩形金属线框绕与磁感线垂直的转轴匀速转动，
如图1所示。

产生的交变电动势的图象如图2所示，则( )
A. t=0.005s时线框的磁通量变化率为零
B. t=0.01s时线框平面与中性面重合
C. 线框产生的交变电动势有效值为311V
D. 线框产生的交变电动势频率为100HZ
5．右图是某种正弦式交变电压的波形图，由图可确定该电压的( ) A．周期是0.01S B．最大值是311V
C．有效值是220V D．表达式为U=220sin100πt（V）
第二课时变压器远距离输电
【学习目标】
1.了解变压器的构造和原理.
2.能熟练运用电压、电流与匝数的关系进行有关计算.
3.了解感抗和容抗的概念.
4. 会分析计算远距离输电问题.
【自主学习】
1. 变压器的构造，如图所示，变压器是由和绕在铁芯上的组成的.
(1) 原线圈:与交流电源连接的线圈，也叫线圈.
(2) 副线圈:与连接的线圈，也叫线圈. 2. 变压器的原理:电流通过原线圈时在铁芯中激发磁场，由于电流的、在不断变化，铁芯中的磁场也在不断变化，变化的磁场在副线圈中产生，所以尽管两个线圈之间没有导线相连，副线圈也能够输出电流. 是变压器工作的基础.
3. 理想变压器:没有的变压器，即功率等于功率.
4. 基本关系式. (1) 功率关系: .
(2) 电压关系:有两个线圈时，;有多个副线圈时，
1
1
U
n
= .
(3) 电流关系:只有一个副线圈时，
1
2
I
I
=
2
1
n
n
.
由P入=P出及P=UI推出有多个副线圈时，U1I1= .
5. 电感和电容对交变电流的阻碍作用可概括为:
电感是、，、;
电容是、，、.
6. 远距离输电.
(1) 根据P 损= ，降低输电损耗有两种方法:? ①减小输电线的电阻.
②减小输电导线中的电流:在输送功率一定的情况下，根据P=UI ，要减小电流，必须提高 .
(2) 远距离输电的功率损失.
输送功率一定时，线路电流I= ，输电线上损失功率P 损=I 2
R 线= ，
可知P 损∝2
1U .远距离输电中的功率关系P 输=P 损+P 用户.
【课堂探究】
活动一：理想变压器原、副线圈基本量的关系
1.如图所示，理想变压器初级线圈的匝数为n 1，次级线圈的匝数为n 2，初级线圈的两端a 、b 接正弦交流电源，电压表V 的示数为220 V ，负载电阻R ＝44 Ω，电流表A 1的示数为0.20A ．下列判断中正确的是 ( )．
A ．初级线圈和次级线圈的匝数比为2∶1
B ．初级线圈和次级线圈的匝数比为5∶1
C ．电流表A 2的示数为1.0 A
D ．电流表A 2的示数为0.4 A 活动二：理想变压器的动态分析
2.如图所示的电路中，有一自耦变压器，左侧并联一只理想电压表V 1后接在稳定的交流电源 上；右侧串联灯泡L 和滑动变阻器R ，R 上并联一只理想电压表V 2.下列说法中正确的( ) A ．若F 不动，滑片P 向下滑动时，V 1示数变大，V 2示数变小 B ．若F 不动，滑片P 向下滑动时，灯泡消耗的功率变小 C ．若P 不动，滑片F 向下移动时，V 1、V 2的示数均变小 D ．若P 不动，滑片F 向下移动时，灯泡消耗的功率变大
活动三：远距离输电问题
3.随着社会经济的发展，人们对能源的需求也日益扩大，节能变得越来越重要．某发电厂采用升压变压器向某一特定用户供电，用户通过降压变压器用电，若发电厂输出电压为U 1，输电导线总电阻为R ，在某一时段用户需求的电功率为P 0，用户的用电器正常工作的电压为U 2.在满足用户正常用电的情况下，下列说法正确的( )．
C ．若要减少输电线上损耗的功率可以采用更高的电压输电
D ．采用更高的电压输电会降低输电的效率
【当场检测】
1．原、副线圈的匝数均可调节，原线圈两端接一正弦交变电流，为了使变压器输入功率增大，可以采取的措施有( )
A.只增加原线圈的匝数n 1
B.只减少副线圈的匝数n 2
C.只减少负载电阻R 的阻值
D.只增大负载电阻R 的阻值
2．如图所示是一台家用台灯亮度调节原理图，自耦变压器接入正弦交流电压，电流表、电压表分别为理想交流电流表和理想交流电压表.若将调压端的滑动触头P 向上移动，则( ) A.电压表V 的示数变大 B.变压器的输出功率变大 C.电流表A 的示数变小 D.电流表A 的示数变大
3．为保证用户电压稳定在220 V ，变电所需适时进行调压，图甲为调压变压器示意图.保持输入电压u 1不变，当滑动接头P 上下移动时可改变输出电压.某次检测得到用户电压u 2随时间t 变化的曲线如图乙所示.以下正确的是( ) A. 2u 1902sin(50t) V =π B. 2u 1902sin(100t) V =π
C.为使用户电压稳定在220 V ，应将P 适当下移
D.为使用户电压稳定在220 V ，应将P 适当上移
4．如图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为10∶1，R 1=20 Ω，R 2=30 Ω，C 为电容器.已知通过R 1的正弦式交流电如图乙所示，则( ) A.交流电的频率为0.02 Hz
B.原线圈输入电压的最大值为200 2 V
C.电阻R 2的电功率约为6.67 W
D.通过R 3的电流始终为零
5．如图所示，T 为理想变压器，副线圈回路中的输电线ab 和cd 的电阻不可忽略，其余输电线电阻可不计，则当开关S 闭合时( ) A.交流电压表V 2和V 3的示数一定都变小 B.交流电压表V 3的示数变小
C.交流电流表A 1、A 2和A 3的示数一定变大
D.只有A 1的示数变大
6．如图所示，L 1和L 2是输电线，甲是电压互感器，乙是电流互感器.若已知变压比为1 000∶1,变流比为100∶1，并且知道电压表示数为220 V ，电流表示数为10A ，则输电线的输送功率为( )
A.2.2×103 W
B.2.2×10-2
W
C.2.2×108 W
D.2.2×104
W
7．如图所示，理想变压器初级线圈的匝数为n 1，次级线圈的匝数为n 2，初级线圈的两端a 、b 接正弦交流电源，电压表V 的示数为220 V,负载电阻R=44 Ω，电流表A 1的示数为0.20A.下列判断中正确的是( )
A.初级线圈和次级线圈的匝数比为2∶1
B.初级线圈和次级线圈的匝数比为5∶1
C.电流表A 2的示数为1.0 A
D.电流表A 2的示数为0.4 A
8．某水电站，用总电阻为2.5 Ω的输电线输电给500 km 外的用户，其输出电功率是3×106
kW.现用500 kV 电压输电，则下列说法正确的是( )
A.输电线上输送的电流大小为2×105
A B.输电线上由电阻造成的损失电压为15 kV
C.若改用5 kV 电压输电，则输电线上损失的功率为9×108
kW
D.输电线上损失的功率为ΔP ＝U 2
/r ，U 为输电电压，r 为输电线的电阻 【巩固训练】
1．如图所示，理想变压器的原线圈接u ＝110002sin100πt (V)的交变电压，副线圈通过电阻r ＝6 Ω的导线对“220 V/880 W”的电器R L 供电，该电器正常工作．由此可知( )
A ．原、副线圈的匝数比为50∶1
B ．交变电压的频率为100 Hz
C ．副线圈中电流的有效值为4A
D ．变压器的输入功率为880 W
2．通过一理想变压器，经同一线路输送相同的电功率P ，原线圈的电压 U 保持不变，输电线路的总电阻为R .当副线圈与原线圈的匝数比为k 时，线路损耗的电功率为P 1，若将副线圈与原线圈的匝数比提高到nk ，线路损耗的电功率为P 2，则P 1和P 2P 1
分别为( )
A.
PR kU ，1n B.⎝ ⎛⎭⎪⎫P kU 2R ，1n C.PR kU ，1n 2 D.⎝ ⎛⎭
⎪⎫P kU 2R ，1n 2
3．图甲是某燃气炉点火装置的原理图．转换器将直流电压转换为图乙所示的正弦交变电压，并加在一理想变压器的原线圈上，变压器原、副线圈的匝数分别为n 1、n 2，V 为交流电压表．当变压器副线圈电压的瞬时值大于5000 V 时，就会在钢针和金属板间引发电火花进而点燃气体．以下判断正确的是( )
图甲 A ．电压表的示数等于5 V B ．电压表的示数等于5
2 V
C ．实现点火的条件是n 2n 1>1000
D ．实现点火的条件是n 2n 1
<1000
4．自耦变压器铁芯上只绕有一个线圈，原、副线圈都只取该线圈的某部分．一升压式自耦调压变压器的电路如图所示，其副线圈匝数可调．已知变压器线圈总匝数为1900匝；原线圈为1100匝，接在有效值为220 V 的交流电源上．当变压器输出电压调至最大时，负载R 上的功率为2.0 kW.设此时原线圈中电流有效值为I 1，负载两端电压的有效值为U 2，且变压器是理想的，则U 2和I 1分别约为( )
A ．380 V 和5.3A
B ．380 V 和9.A
C ．240 V 和5.3A
D ．240 V 和9.1A
5．某同学设计的家庭电路保护装置如图所示，铁芯左侧线圈L 1由火线和零线并行绕成．当右侧线圈L 2中产生电流时，电流经放大器放大后，使电磁铁吸起铁质开关K ，从而切断家庭电路．仅考虑L 1在铁芯中产生的磁场，下列说法正确的有( )
A ．家庭电路正常工作时，L 2中的磁通量为零
B ．家庭电路中使用的电器增多时，L 2中的磁通量不变
C ．家庭电路发生短路时，开关K 将被电磁铁吸起
D ．地面上的人接触火线发生触电时，开关K 将被电磁铁吸起
6.图甲中理想变压器原、副线圈的匝数之比n 1:n 2=5:1，电阻R=20 Ω，L 1、L 2为规格相同的两只小灯泡，S 1为单刀双掷开关。

原线圈接正弦交变电源，输入电压u 随时间t 的变化关系如图乙所示。

现将S 1接1、S 2闭合，此时L 2正常发光。

下列说法正确的是( )
A.输入电压u 的表达式u=20
2sin(50πt)V B.只断开S 2后，L 1、L 2均正常发光
C.只断开S 2后，原线圈的输入功率增大
D.若S 1换接到2后，R 消耗的电功率为0.8W
7.如图，一理想变压器原副线圈的匝数比为1：2；副线圈电路中接有灯泡，灯泡的额定电压为220V ，额定功率为22W ；原线圈电路中接有电压表和电流表。

现闭合开关，灯泡正常发光。

若用U 和I 分别表示此时电压表和电流表的读数，则( ) A ．U=110V , I=0.2A B. U=110V , I=0.05 A
C. U=110 2 V , I=0.2A
D. U=110 2 V , I=0.2 2 A
8．如图：理想变压器原线圈与-10V 的交流电源相连，副线圈并联两个小灯泡a 和b ，小灯泡a 的额定功率为0.3w ，正常发光时电阻为30Ω，已知两灯泡均正常发光，流过原线圈的电流为0.09A ，可计算出原、副线圈的匝数比为_______，流过灯泡b 的电流为_______A,
9.图为一理想变压器，ab 为原线圈，ce 为副线圈，d 为副线圈引出的一个接头。

原线圈输入正弦式交变电压的u-t 图象如题13-2图所示。

若只在ce 间接一只ce
R =400 Ω的电阻，或只
在de 间接一只
de
R =225 Ω的电阻,两种情况下电阻消耗的功率均为80W 。

(1)请写出原线圈输入电压瞬时值
ab
U 的表达式；
(2)求只在ce 间接400Ω的电阻时，原线圈中的电流I 1；
(3)求ce 和de 间线圈的匝数比ce de
n n 。

10．为探究理想变压器原、副线圈电压、电流的关系，将原线圈接到电压有效值
不变的正弦交流电源上，副线圈连接相同的灯泡L1、L2，电路中分别接了理想交流电压表V1、V2和理想交流电流表A1，A2，导线电阻不计，如图所示。

当开关S闭合后 ( )
A. A1示数变大，A1与A2示数的比值不变
B. A1示数变大，A1与A2示数的比值变大
C. V2示数变小，V1与V2示数的比值变大
D. V2示数不变，V1与V2示数的比值不变
11.输入电压为220V，输出电压为36V的变压器副线圆烧坏，为获知此变压器原、副线圈匝数，某同学拆下烧坏的副线圈，用绝缘导线在铁芯上新绕了5匝线圈，如题17图所示，然后将原线圈接到220V交流电源上，测得新绕线圈的端电压为1V，按理想变压器分析，该变压器烧坏前的原、副线圈匝数分别为( )
A．1100、360 B． 1100、180
C．2200、180 D． 220、360
12．在如图所示的远距离输电电路图中，升压变压器和降压变压器均为理想变压器，发电厂的输出电压和输电线的电阻均不变，随着发电厂输出功率的增大，下列说法中正确的有( ) A．升压变压器的输出电压增大
B．降压变压器的输出电压增大
C．输电线上损耗的功率增大
D．输电线上损耗的功率占总功率的比例增大
13．中国已投产运行的1000kV特高压输电是目前世界上电压最高的输电工程。

假设甲、乙两地原采用500kV的超高压输电，输电线上损耗的电功率为P。

在保持输送电功率和输电线电阻都不变的条件下，现改用1000kV特高压输电，若不考虑其他因素的影响，则输电线上损耗的电功率将变为( )
A．P/4 B．P/2 C．2P D．4P
14．一理想变压器原、副线圈的匝数比为10：1，原线圈输入电压的变化规律如图甲所示，副线圈所接电路如图乙所示，P为滑动变阻器的触头( )
A．副线圈输出电压的频率为50Hz
B．副线圈输出电压的有效值为31V
C．P向右移动时，原、副线圈的电流比减小
D．P向右移动时，变压器的输出功率增加
15．某水电站，用总电阻为2.5Ω的输电线输电给500km外的用户，其输出电功率是3⨯106KW。

现用500kV电压输电，则下列说法正确的是( )
A . 输电线上输送的电流大小为2⨯105A
B. 输电线上由电阻造成的损失电压为15kV
C. 若改用5kV电压输电，则输电线上损失的功率为9⨯108KW
D. 输电线上损失的功率为V P＝U2/r，U为输电电压，r为输电线的电阻
第3课时传感器及其应用
【学习目标】
1. 知道什么是传感器;了解非电学量转换成电学量的技术意义.
2. 观察光敏电阻、热敏电阻和金属热电阻、霍尔元件等多种传感器基本元件，了解它们的特征.
3. 知道常见传感器的工作原理.
4. 理解电饭锅的工作原理.
【自主学习】
1. 传感器: 有这样一类元件，能够感受诸如力、温度、光、声、化学成分等，并把它们按照一定的规律转化为电压、电流等，或转化为.
2. 光敏电阻: 通常是由硫化镉等制成，其特点是光照变强，电阻.光敏电阻是把这个光学量转换为这一电学量的元件.
3. 金属热电阻和热敏电阻: 金属热电阻是由铂、铜等制成，其特点是温
度，电阻;热敏电阻是由半导体材料制成，其特点是温度，电阻.它们都能够把温度这个热学量转化为这个电学量.
4. 霍尔元件: 通常是由制成，其产生的霍尔电压 U H= .霍尔元件能把
这一磁学量转换为电压这个电学量.
5. 力传感器: 典型的应用是电子秤，其中的主要元件为，它的作用是将这一力学量转化为这一电学量.
6. 温度传感器: 典型的应用是日光灯启动器
和电熨斗，其中的主要元件为双金属片.日光灯
启动器中的，其外层材料的热膨胀系
数内层材料的热膨胀系数.电熨斗的
工作原理(如下图):
双金属片上层金属的热膨胀系数下层，常温下，弹性铜片和双金属片触点是的，通电后，电热丝发热，
当温度升高到某一值时，双金属片上层的金属受热膨胀，形变量大于下层金属，双金属片向下弯曲，使触点，切断电路;随着温度的降低，当降到某一温度时，双金属片收缩恢复原状，两触点又，接通电路.
G
a b
S
调温旋钮下压弹性铜片，可使触点分离的温度 ;上提弹性铜片，可 触点的分离温度，从而实现了调温控制.
7. 感温铁氧体: 也叫感温磁体.常温下具有 ，能够被磁体吸引，当温度上升到约103 ℃时，就 ，不能被磁体吸引了.这个温度在物理学中称为该材料的“ ”或“ ”. 8. 电饭锅: 结构图如图所示.
其工作过程: 开始煮饭时 开关按钮，由于常温下感温铁氧体具有磁性，永磁
体将 感温磁体，因此手松开后这个按钮不会恢复到图示位置，则触点接触，电路接通，这时电饭锅处于 状态.当水沸腾时，水的温度保持沸点 ，故感温磁体仍与永磁体相吸，继续加热.当饭熟后，水分被大米吸收，锅底的温度 ，当温度超过103 ℃时，感温磁铁失去铁磁性，由于 的作用，按钮开关将恢复到如图所示的位置，切断电源，从而停止加热.
9. 光传感器: 光传感器是将 转化为 的装置，实际应用有鼠标器和火灾报警器等.烟雾式火灾报警器是利用烟雾对光的 来工作的.罩内装有 、 和 .平时光电三极管收不到发光二极管发出的光，呈 状态.当烟雾进入罩内后对光有散射作用，使部分光线照射到 上，其电阻 ，与传感器连接的电路检测出这种变化，就会发出警报.
【课堂探究】
活动一：热敏电阻
1．如图所示为火警报警装置的一部分电路示意图，其中R 为用半导体材料制成的NTC 热敏电阻，RO 为一定值电阻，当传感器R 处出现火情时，电流表的示数I 报警器两端电压U 的变化情况是( )
A ．I 变大，U 变大
B ．I 变小，U 变小
C ．I 变大，U 变小
D ．I 变小，U 变大 活动二：声传感器
2．传感器是把非电学物理量（如位移、压力、流量、声强等）转换成电学量的一种元件。

如图所示为一种电容传感器，电路可将声音信号转化
为电信号。

电路中a 、b 构成一个电容器，b 是固定不动的金属板，a 是
能在声波驱动下沿水平方向振动的镀有金属层的振动膜。

若声源S 发出频率恒定的声波使a 振动,则a 在振动过程中（ ）
A. a 、b 板之间的电场强度不变
B. a 、b 板所带的电荷量不变
C. 电路中始终有方向不变的电流
D. 向右位移最大时，电容器的电容最大
活动三：压敏电阻
4．压敏电阻的阻值随所受的压力的增大而减小，有位同学利用压敏电阻设计了判断小车运动状态的装置，其工作原理如图所示，将压敏电阻和一块挡板固定在绝缘小车上，中间放置一个绝缘重球。

小车向右做直线运动过程中，电流表示数如图6（b）所示，下列判断正确的是( ) A．从t1到t2时间内，小车做匀速直线运动；
B．从t1到t2时间内，小车做匀加速直线运动；
C．从t2到t3时间内，小车做匀速直线运动；
D. 从t2到t3时间内，小车做匀加速直线运动；
【当场检测】
1．传感器担负着信息采集的任务，它常常是 ( )
A．将力学量(如形变量)转变成电学量B．将热学量转变成电学量
C．将光学量转变成电学量 D．将电学量转变成力学量
2．传感器已经广泛应用于我们的生活，为我们带来方便.下列可以用来控制电路通断的温度传感器元件有( )
A. 双金属片
B.应变片
C. 感温铁氧体
D. 干簧管
3．有一种测量人体重的电子秤，其原理图如图所示，它主要由三部分构成：踏板、压力传感器R（是一个阻值可随压力大小而变化的电阻器）、显示体重的仪表○G（实质是理想电流表），设踏板的质量可忽略不计，已知理想电流表的量程为3A，电源电动势为12V，内阻为2Ω，电阻R随压力变化的函数式为R=30-0．02F（F和R的单位分别是N和Ω）。

下列说法正确是（） A．该秤能测量的最大体重是1300N
B．体重为1300N应标在电流表○G刻度盘2A刻度处
C．该秤零刻度线（即踏板空载时的刻度线）应标在电流表○G刻度
盘0刻度处
D．该秤零刻线应标在电流表○G刻度盘的最大刻度处
4．下列情况中，应用了温度传感器的是（）
A．商场里的自动玻璃门 B．夜间自动打开的路灯
C．夜间有声音时就亮的楼梯灯 D．自动恒温冰箱
5．如图是测试热敏电阻R的实验电路图，滑动变阻器调节到某一定值，
实验中观察到当温度升高时灯更亮。

对实验现象分析正确的有( )
A．电路中电流减小了
B．电路中电流增大了
C．温度升高，热敏电阻的阻值增大
D．温度升高，热敏电阻的阻值减小
【巩固训练】
1．用遥控器调换电视机频道的过程，实际上就是传感器把光信号转化为电信号的过程，下列属于这类传感器的是( )
A．红外线报警装置 B．走廊照明灯的声控开关
C．自动洗衣机中的压力传感器 D．电饭煲中控制加热和保温的温控器
2．随着生活质量的提高，自动干手机已进入家庭，洗手后，将湿手靠近自动干手机，机内的传感器便驱动电热器加热，有热空气从机内喷出，将湿手烘干。

手靠近干手机能使传感器工作，是因为（）
A.改变了湿度
B.改变了温度
C.改变了磁场
D.改变了电容
3．关于传感器的下列说法正确的是( )
A．所有传感器的材料都是由半导体材料做成的 B．金属材料也可以制成传感器
C．传感器主要是通过感知电压的变化来传递信号的
D．以上说法都不正确。