粤教版高中物理选修3-23.2传感器的原理每课一练

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高中物理学习材料（灿若寒星**整理制作）3.2 传感器的原理每课一练（粤教版选修3-2）1．(双选)关于传感器，下列说法正确的是()A．光敏电阻和热敏电阻都是由半导体材料制成的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阻的变化来传递信号的D．以上说法都不正确2．光敏电阻能将光信号转化为电信号是因为()A．光照强度发生变化时，光敏电阻的阻值也发生变化B．光照强度发生变化时，光敏电阻的体积也发生变化C．光照强度发生变化时，光敏电阻的长度也发生变化D．光照照度发生变化时，光敏电阻的横截面积也发生变化3．如图9所示是观察电阻值随温度变化情况的示意图，现在把杯中的水由冷水变为热水，关于欧姆表的读数变化情况正确的是(设水对电阻阻值的影响不计)()图9A．如果R为金属热电阻，读数变大，且变化非常明显B．如果R为金属热电阻，读数变小，且变化不明显C．如果R为热敏电阻(用半导体材料制成)，读数变化非常明显D．如果R为热敏电阻(用半导体材料制成)，读数变化不明显4．如图10所示，R3是光敏电阻，当开关S闭合后，在没有光照射时，a、b两点等电势．当用光照射电阻R3时，则()图10A．R3的电阻变小，a点电势高于b点电势B．R3的电阻变小，a点电势低于b点电势C．R3的电阻变大，a点电势高于b点电势D．R3的电阻变大，a点电势低于b点电势5．(双选) 在温控电路中，通过热敏电阻阻值随温度的变化可实现对电路相关物理量的控制．如图11所示电路，R1为定值电阻，R2为半导体热敏电阻(温度越高电阻越小)，C为电容器．当环境温度降低时()图11A．电容器C的带电荷量增大B．电压表的读数增大C．电容器C两板间的电场强度减小D．R1消耗的功率增大6．(双选)如图12所示电路中，电源电动势为E，内阻为r，R t为负温度系数热敏电阻，R G为光敏电阻，闭合开关后，小灯泡L正常发光，由于环境条件改变(光照或温度)，发现小灯泡亮度变暗，则引起小灯泡变暗的原因可能是()图12A．温度不变，光照增强B．温度升高，光照不变C．温度降低，光照增强D．温度升高，光照减弱7．某学习小组的同学在用多用电表研究热敏特性实验中，安装好如图13所示装置，向杯内加入冷水，温度计的示数为20 ℃，多用电表选择适当的倍率，读出热敏电阻的阻值R1，然后向杯内加入热水，温度计的示数为60 ℃，发现多用电表的指针偏转角度较大，则下列说法正确的是()图13A．应选用电流档，温度升高时换用大量程测量B．应选用电流档，温度升高时换用小量程测量C．应选用欧姆档，温度升高时换用倍率大的档D．应选用欧姆档，温度升高时换用倍率小的档8．如图14所示为一种自动跳闸的闸刀开关，O是转动轴，A是绝缘手柄，C是闸刀卡口，M、N接电源线，闸刀处于垂直纸面向里、B＝1 T 的匀强磁场中，CO间距离为10 cm，当磁场力为0.2 N 时，闸刀开关会自动跳开．则要使闸刀开关能跳开，CO中通过的电流的大小和方向为()图14A．电流方向C→O B．电流方向O→CC．电流大小为1 A D．电流大小为0.5 A题号12345678答案9．按图15所示连接好电路，合上S，发现小灯泡不亮，原因是________________________________________________________________________ ____________________________________________；用电吹风对热敏电阻吹一会儿，会发现小灯泡____________，原因是_______________________________________________________________________________；把热敏电阻放入冷水中会发现__________．图1510．一般的电熨斗用合金丝做发热元件，合金丝电阻随温度t变化的关系如图16中实线①所示．由于环境温度以及熨烫的衣服厚度、干湿等情况不同，熨斗的散热功率不同，因而熨斗的温度可能会在较大的范围内波动，易损坏衣物．有一种用主要成分为BaTiO3，被称为“PTC”的特殊材料做发热元件的电熨斗，具有升温快、能自动控制温度的特点．PTC材料的电阻随温度变化的关系如图中实线②所示．根据图线分析：图16(1)为什么处于冷态的PTC熨斗刚通电时比普遍电熨斗升温快？(2)通电一段时间后，电熨斗温度t自动地稳定在________＜t＜________范围之内．11．青岛奥运会帆船赛场采用风力发电给蓄电池充电，为路灯提供电能．用光敏电阻作为传感器控制路灯电路的开关，实现自动控制．光敏电阻的阻值随照射光的强弱而变化，作为简化模型，可以近似认为，照射光较强(如白天)时电阻几乎为0：照射光较弱(如黑天)时电阻接近于无穷大．利用光敏电阻作为传感器，借助电磁开关，可以实现路灯自动在白天关闭，黑天打开．电磁开关的内部结构如图17所示.1、2两接线柱之间是励磁线圈，3、4两接线柱分别与弹簧片和触点连接．当励磁线圈中电流大于50 mA时，电磁铁吸合铁片，弹簧片和触点分离，3、4断开；电流小于50 mA时，3、4接通．励磁线圈中允许通过的最大电流为100 mA.图17(1)利用以下器材设计一个自动控制路灯的电路，画出电路原理图．光敏电阻R1，符号灯泡L，额定功率40 W，额定电压36 V，符号保护电阻R2，符号电磁开关，符号蓄电池E，电压36 V，内阻很小；开关S，导线若干．(2)回答下列问题：①如果励磁线圈的电阻为200 Ω，励磁线圈允许加的最大电压为__________V，保护电阻R2的阻值范围为__________Ω.②在有些应用电磁开关的场合，为了安全，往往需要在电磁铁吸合铁片时，接线柱3、4之间从断开变为接通．为此，电磁开关内部结构应如何改造？请结合本题中电磁开关内部结构图说明．③任意举出一个其它的电磁铁应用的例子．答案课后巩固练1．AB2．A [光敏电阻的特性是光照强度变化时，电阻率发生明显变化，而长度、体积、横截面积不发生变化，故光敏电阻阻值大小会发生变化，A 正确．]3．C [金属热电阻的阻值随温度的升高而增大，但灵敏度较差．而热敏电阻(用半导体材料制成)灵敏度高，所以选C .]4．A [R 3是光敏电阻，当有光照射时电阻变小，R 3两端电压降减小，故a 点电势将升高，因其它阻值不变，所以a 点电势将高于b 点电势．]5．AB [降温，则R 2↑，I 总↓，所以U R2＝E －(r ＋R 1)I 总↑，则U C ＝U R2↑，Q ＝CU C ↑，A 项正确；I 总↓，则U 外＝E －I 总r ↑，○V ↑，B 项正确；I 总↓，P 1＝I 2总R 1↓，D 项错误；两板间电场强度E ＝U C d↑，故C 项错误．] 6．AC [由题图可知，当光敏电阻阻值减小或热敏电阻阻值增大时，小灯泡L 都会变暗，结合光敏电阻特性可知，A 正确，B 错误；若光敏电阻阻值减小的同时，热敏电阻的阻值增大，小灯泡L 变暗，C 正确；若热敏电阻减小，光敏电阻增大，则小灯泡变亮．D 错误．]7．D [多用电表与热敏电阻构成的回路中未接入电源，故不能用电流档，A 、B 均错；当温度升高时多用电表指针偏转角度较大，说明热敏电阻的阻值变小了，应该换用倍率小的档，C 错误，D 正确．]8．B [由左手定则知，电流的方向为O →C ，由B ＝F IL 得I ＝F BL＝2 A ．] 9．温度低，热敏电阻阻值大，电磁铁磁性弱，触点断开发光温度升高，热敏电阻阻值变小，电磁铁磁性增强，触点接触灯泡熄灭10．(1)见解析 (2)T 6 T 7解析 (1)由于冷态时PTC 材料电阻很小，故由P ＝U 2R知，其发热功率很大，所以升温很快．(2)在T 6～T 7之间，电熨斗放出的热量和产生的热量才有可能相等，达到热平衡状态，所以电熨斗温度t 自动地稳定在T 6＜t ＜T 7范围之内．11．(1)见解析(2)①20 160～320②把触点从弹簧片右侧移到弹簧片左侧，保证当电磁铁吸合铁片时，3、4之间接通；不吸合时，3、4之间断开③电磁起重机解析 (1)要使光敏电阻能够对电路进行控制，且有光照时路灯熄灭，光敏电阻应与1、2串联，3、4与路灯串联，则电路图如下图所示．(2)①由U ＝IR 得励磁线圈允许加的最大电压U m ＝I m R ＝0.1×200 V ＝20 V ；依据允许通过励磁线圈的电流最大值和最小值计算得R 2min ＝E －U m I m ＝160.1 Ω＝160 Ω，R 2max ＝E －U m I＝160.05Ω＝320 Ω，因此保护电阻R 2的阻值范围为160～320 Ω； ②把触点从弹簧片右侧移到弹簧片左侧，保证当电磁铁吸合铁片时，3、4之间接通；不吸合时，3、4之间断开．③电磁起重机．。

(粤教版)物理选修3-2第3章《认识传感器、传感器的原理》学案(含答案)

学案1 认识传感器传感器的原理[学习目标定位] 1.了解传感器的概念和种类，知道将非电学量转换成电学量的技术意义.2.知道常见敏感元件的工作原理.3.通过实验了解温度传感器、光电传感器的工作原理，感悟基础知识学习和应用的重要性．1．电阻率ρ是反映材料导电性能好坏的物理量，电阻率越小，导电性能越好，定义式为ρ＝RS l. 2．平行板电容器的电容C ＝εrS 4πkd. 3．当带电粒子的运动方向与磁场方向垂直时，带电粒子受到的洛伦兹力的大小为f ＝qvB ，方向由左手定则判断．一、什么是传感器1．传感器是一种检测装置，能感受到被测量的信息，并能将检测感受到的信息按一定规律变换成为电信号或其他所需形式的信息输出，以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求．2．传感器一般由敏感元件、转换元件和转换电路三部分组成．二、传感器的分类传感器一般按被测量、工作原理、能量传递方式等进行分类．三、两种重要的传感器1．温度传感器：一种将温度变化转换成电学量变化的装置．热敏电阻是利用半导体材料的阻值随温度的变化而变化的特性实现温度测量的．2．光电传感器：一种将光学量变化转换成电学量变化的传感器，就是光电传感器在光照作用下，其导电性能发生变化，如光敏电阻、光电池和光敏晶体管等．一、什么是传感器及传感器的分类[要点提炼]1．传感器是把非电学量变化转换为电学量变化的一种元件．认识传感器就是明确传感器如何“感受”非电学量，常见的“感受”方式有改变接入电路的电阻、电容等．2．传感器的组成：(如图1所示，以话筒为例)图13．传感器的分类(1)按被测量进行划分，可分为加速度传感器、速度传感器、位移传感器、压力传感器、温度传感器、负荷传感器、扭矩传感器等．(2)按传感器的工作原理进行划分，可分为电阻应变式传感器、压电式传感器、电容式传感器、涡流式传感器、动圈式传感器、磁电式传感器、差动变压器式传感器等．(3)按能量传递方式进行划分，可分为有源传感器和无源传感器两大类．二、传感器的原理[问题设计]如图2所示，将多用电表的选择开关置于欧姆挡，再将电表的两支表笔与负温度系数的热敏电阻RT(温度升高，电阻减小)的两端相连，这时表针恰好指在刻度盘的正中央．若在RT上擦一些酒精，表针将如何偏转？若用吹风机将热风吹向热敏电阻，表针将如何偏转？图2答案由于酒精蒸发，热敏电阻RT温度降低，电阻值增大，指针将向左偏；用吹风机将热风吹向热敏电阻，热敏电阻RT温度升高，电阻值减小，指针将向右偏．[要点提炼]1．温度传感器是一种将温度变化转换为电学量变化的装置．2．热敏电阻：用半导体材料制成．按热敏电阻阻值随温度变化而变化的规律，热敏电阻可分为正温度系数的热敏电阻和负温度系数的热敏电阻．(1)正温度系数的热敏电阻随温度升高电阻增大．(2)负温度系数的热敏电阻(如氧化锰热敏电阻)随温度升高电阻减小．3．光电传感器是一种将光学量变化转换为电学量变化的传感器．4．光敏电阻一般由半导体材料制成．特点：光照越强，电阻越小．一、对传感器的认识例1如图3是一种测定油箱油量多少或变化多少的装置．其中电源电压保持不变，R是滑动变阻器，它的金属滑片是金属杆的一端．在装置中使用了一只电压表(图中没有画出)，通过观察电压表示数，可以了解油量情况．将电压表分别接在b、c之间与c、d之间，当油量变化时，电压表的示数变化有何不同？图3解析①把电压表接在b、c之间，油量增加时，R减小，电压表的示数减小；油量减少时，R增大，电压表的示数增大．②把电压表接在c、d之间，油量增加时，R减小，电路中电流增大，则R′两端的电压增大，电压表的示数增大，同理，油量减少时，电压表的示数减小．答案见解析二、对热敏电阻的认识及应用例2如图4所示为某一热敏电阻(电阻值随温度的改变而改变，且对温度很敏感)的I－U关系曲线图．图4(1)为了通过测量得到图示的I－U关系的完整曲线，在图5甲、乙两个电路中应选择的是图________；简要说明理由：_______________________________________________________________________________________________________________________.(电源电动势为9 V，内阻不计，滑动变阻器的阻值为0～100 Ω)图5(2)在图丙所示电路中，电源电压恒为9 V ，电流表读数为70 mA ，定值电阻R1＝250 Ω.由热敏电阻的I －U 关系曲线可知，热敏电阻两端的电压为________ V ；电阻R2的阻值为________ Ω.(3)举出一个可以应用热敏电阻的例子：____________________________________.解析 (1)应选择图甲，原因是图甲所示电路电压可从0调到所需电压，调节范围较大(或图乙所示电路不能测得0附近的数据)．(2)根据欧姆定律可得I1＝U R1＝9250A ＝0.036 A 所以I2＝I －I1＝0.07 A －0.036 A ＝0.034 A.由热敏电阻的I －U 关系曲线可知，当I ＝0.034 A ＝34 mA 时，UT≈5.2 V所以R2＝U －UT I2＝9－5.20.034Ω≈111.8 Ω. 答案 (1)甲见解析(2)5.2 111.8(3)热敏温度计(提出其他实例，只要合理均对)三、对光敏电阻、热敏电阻的认识及应用例3 (双选)如图6所示，R1、R2为定值电阻，L 为小灯泡，R3为光敏电阻，当入射光强度增大时()图6A ．电压表的示数减小B ．R2中电流减小C ．小灯泡的功率增大D ．电路的路端电压增大解析当光强度增大时，R3阻值减小，外电路电阻随R3的减小而减小，R1两端电压因干路电流增大而增大，从而电压表的示数增大，同时内电压增大，故电路的路端电压减小，A 、D 项均错误．由路端电压减小，而R1两端电压增大知，R2两端电压必减小，则R2中电流减小，故B 项正确．结合干路电流增大知流过小灯泡的电流必增大，故小灯泡的功率增大，C 项正确．答案BC传感器⎩⎪⎨⎪⎧ 传感器：能够感受非电学量，并按照一定的规律转换为电学量或转换为电路的通断的一类元件常用元器件⎩⎪⎨⎪⎧ 光敏电阻：随光照增强，阻值减小热敏电阻⎩⎪⎨⎪⎧ 正温度系数的热敏电阻负温度系数的热敏电阻金属热电阻：随温度升高，阻值增大1．(对电容式传感器的认识)(单选)电容式传感器是用来将各种非电信号转变为电信号的装置，由于电容器的电容C 取决于极板正对面积S 、极板间距离d 以及极板间的电介质这几个因素，当某一物理量发生变化时就能引起上述某个因素的变化，从而又可推出另一物理量的值．如图7所示是四种电容式传感器的示意图，关于这四种传感器的作用，下列说法不正确的是( )图7A．甲图的传感器可以用来测量角度B．乙图的传感器可以用来测量液面高度C．丙图的传感器可以用来测量压力D．丁图的传感器可以用来测量速度答案 D解析甲图角度变化能导致极板正对面积变化；乙图液面高度变化能导致极板正对面积变化；丙图F变化能导致极板间距变化；丁图中位置变化导致电介质变化．所以，甲、乙、丙、丁分别是测角度、液面高度、压力、位移的的元件．故选D.2．(对光敏电阻、热敏电阻的认识及电路分析)(双选)如图8所示电路中，电源电动势为E，内阻为r，RT为负温度系数热敏电阻，RG为光敏电阻，闭合开关后，小灯泡L正常发光，由于环境改变(光照或温度)，发现小灯泡亮度变暗，则引起小灯泡变暗的原因可能是( )图8A．温度不变，光照增强 B．温度升高，光照不变C．温度降低，光照增强 D．温度升高，光照减弱答案AC题组一对传感器的认识1．(双选)传感器担负着信息采集的任务，它可以( )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．将电学量转变成光学量D．将电学量转变成力学量答案AB解析传感器是将所感受到的不便于测量的物理量(如力、热、光、声等)转换成便于测量的物理量(一般是电学量)的一类元件．故选项A、B对，选项C、D错．2．(单选)如图1所示，是电容式话筒的示意图，它是利用电容制成的传感器，话筒的振动膜前面有薄薄的金属层，膜后距膜几十微米处有一金属板，振动膜上的金属层和这个金属板构成电容器的两极．在两极间加一电压U，人对着话筒说话时，振动膜前后振动，使电容发生变化，从而使声音信号被话筒转化为电信号，其中导致电容变化的原因是电容器两板间的 ( )图1A．距离变化B．正对面积变化C．电介质变化D．电压变化答案 A解析振动膜前后振动，使振动膜上的金属层与金属板间的距离发生变化，从而将声音信号转化为电信号．3．(单选)有一些星级宾馆的洗手间装有自动干手机，洗手后将湿手靠近，机内的传感器就开通电热器加热，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．改变湿度B．改变温度C．改变磁场D．改变电容答案 D解析根据自动干手机工作的特征，手靠近干手机电热器工作，手撤离后电热器停止工作，人是一种导体，可以与其他导体构成电容器，手靠近时相当于连接一个电容器，可以确定干手机内设有电容式传感器，由于手的靠近改变了电容大小，故D正确；用湿度和温度来驱动电热器工作，理论上可行，但是假如干手机是由于温度、湿度的变化工作就成了室内烘干机．4．(单选)全自动洗衣机设有多段式水位自动感应装置，该水位自动感应装置采用的传感器是( )A．温度传感器 B．压力传感器C．生物传感器 D．红外线传感器答案 B解析水位不同，压力不同，压力传感器能将压力信号转换为电信号，B正确．题组二对温度传感器、热敏电阻的认识及电路分析5．(单选)如图2所示是观察电阻R的阻值随温度变化情况的示意图，现在把杯中的水由冷水变为热水，关于欧姆表的读数变化情况正确的是( )图2A．如果R为金属热电阻，读数变大，且变化非常明显B．如果R为金属热电阻，读数变小，且变化不明显C．如果R为热敏电阻(用半导体材料制作)，读数变化非常明显D．如果R为热敏电阻(用半导体材料制作)，读数变化不明显答案 C解析如果R为金属热电阻，则读数变大，但不会非常明显，故A、B均错；如果R为热敏电阻，读数变化非常明显，故C对，D错．6．(单选)如图3所示，R1为定值电阻，R2为负温度系数的热敏电阻，L为小灯泡，当温度降低时( )图3A．R1两端的电压增大B．电流表的示数增大C．小灯泡的亮度变强D．小灯泡的亮度变弱答案 C解析R2与灯泡L并联后再与R1串联，与电源构成闭合电路，当温度降低时，热敏电阻R2阻值增大，外电路电阻增大，电流表读数减小，灯泡L两端的电压增大，灯泡的亮度变强，R1两端的电压减小，故只有C正确．题组三对光敏电阻的认识及电路分析7．(单选)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装置D．电饭煲中控制加热和保温的温控器答案 A解析遥控器是利用红外线传输信号的，故A项正确．8．(双选)如图4所示是利用硫化镉制成的光敏电阻自动计数器的示意图，其中A是发光仪器，B是光敏电阻(光照增强时电阻变小)，下列说法中正确的是 ( )图4A．当传送带上没有物品挡住由A射向B的光信号时，光敏电阻的阻值变小，电压表读数变小B．当传送带上没有物品挡住由A射向B的光信号时，光敏电阻的阻值变大，电压表读数变大C．当传送带上有物品挡住由A射向B的光信号时，光敏电阻的阻值变小，电压表读数变小D．当传送带上有物品挡住由A射向B的光信号时，光敏电阻的阻值变大，电压表读数变大答案AD解析光敏电阻的阻值与光照强度有关，光照强度越大，光敏电阻阻值越小．当传送带上没有物品挡住由A射向B的光信号时，光敏电阻阻值变小，电路中电流变大，电源内阻上的电压变大，路端电压变小，所以电压表读数变小，选项A正确；相反，当传送带上有物品挡住由A射向B的光信号时，光敏电阻的阻值变大，电路中电流变小，电源内阻上的电压变小，路端电压变大，所以电压表读数变大，选项D正确．9．(单选)如图5所示，R3是光敏电阻(光照增强时电阻变小)，当开关S闭合后，在没有光照射时，a、b两点等电势．当用光照射电阻R3时，则( )图5A．a点电势高于b点电势B．a点电势低于b点电势C．a点电势等于b点电势D．a点电势和b点电势的大小无法比较答案 A解析R3是光敏电阻，当光照增强时电阻变小，R3两端电压减小，故a点电势升高，因其他电阻的阻值不变，所以a点电势高于b点电势．。

粤教版选修3-2 传感器认识传感器传感器的原理

学习目标
知识储备
学习探究
典例精析
课堂小结
自我检测
二、传感器的原理 [问题设计] 如图 2 所示，将多用电表的选择开关置
图2 于欧姆挡，再将电表的两支表笔与负温度系数的热敏电阻 RT(温度升高，电阻减小)的两端相连，这时表针恰好指在刻度盘的正中央．若在 RT 上擦一些酒精，表针将如何偏转？若用吹风机将热风吹向热敏电阻，表针将如何偏转？
学习目标
知识储备
学习探究
典例精析
课堂小结
自我检测
一、对传感器的认识
例1 如图 3 是一种测定油箱油量多少或变化多少的装置 .其中电源电压保持不变，R 是滑动变阻器，它的金属滑片是金属杆的一端.在装置中使用了一只电压表(图中没有画出)，通过观察电压表示数，可以了解油量情况. 将电压表分别接在 b、c 之间与 c、d 之间，当油量变化时，电压表的示数变化有何不同？
学习目标
知识储备
学习探究
典例精析
课堂小结
自我检测
解析 (1)应选择图甲，原因是图甲所示电路电压可从 0 调到所需电压，调节范围较大(或图乙所示电路不能测得 0 附近的数据)． (2)根据欧姆定律可得 U 9 I1＝＝ A＝0.036 A R1 250
所以 I2＝I－I1＝0.07 A－0.036 A＝0.034 A. 由热敏电阻的 I－U 关系曲线可知，当 I＝0.034 A＝34 mA 时，UT≈5.2 V U－UT 9－5.2 所以 R2＝＝ Ω≈111.8 Ω. I2 0.034
知识储备
学习探究
RS l εrS 4πkd
3．qvB 左手定则
一、什么是传感器 1．检测电 2．敏感转换二、传感器的分类被测量工作原理能量传递方式三、两种重要的传感器 1．电学量半导体 2．电学量光照导电

粤教版物理选修3-2：第三章传感器单元练习题(含详细答案)

粤教版物理选修3-2第三章传感器一、单选题1.街旁的路灯和江海里的航标都要求在夜晚亮、白天熄，今利用半导体的电学特性制成了自动点亮、熄灭的装置，实现了自动控制，这是利用了半导体的()A．压敏性B．光敏性C．热敏性D．三种特性都利用2.楼道里，夜间只是偶尔有人经过，电灯总是亮着浪费电能，科研人员利用光敏材料制成“光控开关”，天黑时自动闭合，天亮时自动断开，利用声敏材料制成“声控开关”，当有人走动发出声音时，自动闭合，无人走动时，自动断开，若将这两个开关配合使用，就可以使楼道变得“智能化”，这种“智能”电路正确的是()A．B．C．D．3.氧化锡传感器主要用于汽车尾气中一氧化碳浓度的检测，它的电阻随一氧化碳浓度的变化而变化．如下图所示电路中，不同的一氧化碳浓度对应传感器的不同电阻值，电压表的示数与一氧化碳的浓度一一对应，观察电压表示数就能判断一氧化碳浓度是否超标．已知氧化锡传感器的电阻的倒数与一氧化碳浓度成正比，那么，电压表示数U与一氧化碳浓度ρ之间的对应关系正确的是()A．U越大，表示ρ越大，ρ与U成正比B．U越大，表示ρ越小，ρ与U成反比C．U越大，表示ρ越大，但ρ与U无关D．U越大，表示ρ越小，但ρ与U无关4.传感器是一种采集信息的重要器件．如图所示是一种测定压力的电容式传感器，A为固定电极，B为可动电极，组成一个电容大小可变的电容器．可动电极两端固定，当待测压力施加在可动电极上时，可动电极发生形变，从而改变了电容器的电容．现将此电容式传感器与零刻线在中央的灵敏电流表和电源串联，组成闭合电路，已知电流从电流表正接线柱流入时指针向右偏转．当待测压力增大时()A．电容器的电容将减小B．灵敏电流表指针在正中央零刻线处C．灵敏电流表指针向左偏转D．灵敏电流表指针向右偏转5.某学习小组的同学在用多用电表研究热敏特性实验中，安装好如图所示的装置．向杯内加入冷水，温度计的示数为20 ℃，多用电表选择适当的倍率，读出热敏电阻的阻值为R1.然后向杯内加入热水，温度计的示数为60 ℃，发现多用电表的指针偏转角度较大，则下列说法正确的是()A．多用电表应选用电流挡，温度升高换用大量程测量B．多用电表应选用电流挡，温度升高换用小量程测量C．多用电表应选用欧姆挡，温度升高时换用倍率大的挡D．多用电表应选用欧姆挡，温度升高时换用倍率小的挡6.有些洗衣机设有多段式水位自动感应装置，该装置采用的传感器是()A．温度传感器B．压力传感器C．生物传感器D．红外线传感器二、多选题7.(多选)在温控电路中，通过热敏电阻的阻值随温度的变化可实现对电路相关物理量的控制．如图所示的电路，R1为定值电阻，R2为半导体热敏电阻(温度越高电阻越小)，C为电容器．当环境温度降低时()A．电容器C的带电荷量增大B．电压表的读数增大C．电容器C两极板间的电场强度减小D．R1消耗的功率增大8.(多选)某同学在实验室里熟悉各种仪器的使用，他将一条形磁铁放在水平转盘上，如图甲所示，磁铁可随转盘转动，另将一磁感应强度传感器固定在转盘旁边，当转盘(及磁铁)转动时，引起磁感应强度测量值周期性地变化，该变化的周期与转盘转动周期一致，经过操作，该同学在计算机上得到如图乙所示的图象．该同学猜测磁感应强度传感器内有一线圈，当测得磁感应强度最大时就是穿过线圈的磁通量最大时，按照这种猜测，下列说法中正确的是()A．在t＝0.1 s时刻，线圈内产生的感应电流的方向发生了变化B．在t＝0.15 s时刻，线圈内产生的感应电流的方向发生了变化C．在t＝0.1 s时刻，线圈内产生的感应电流的大小达到了最大值D．在t＝0.15 s时刻，线圈内产生的感应电流的大小达到了最大值9.(多选)某同学设计的家庭电路保护装置如图所示，铁芯左侧线圈L1由火线和零线并行绕成．当右侧线圈L2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L1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，L2中的磁通量为零B．家庭电路中使用的电器增多时，L2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10.(多选)如图所示，用电流传感器研究自感现象．电源内阻不可忽略，线圈的自感系数较大，其直流电阻小于电阻R的阻值．t＝0时刻闭合开关S，电路稳定后，t1时刻断开S，电流传感器连接计算机分别描绘了整个过程线圈中的电流IL和电阻中的电流IR随时间t变化的图象．下列图象中可能正确的是()A．B．C．D．三、实验题11.根据图中所提供的器材，请正确将ABCD四个接线柱的接线接好，使其成为一个以热敏电阻为传感器的简易报警器(当温度过高时，电铃会响铃报警)。

高中物理粤教版选修3-2习题第三章传感器第4节课后提能训练 Word版含答案

第三章第四节基础达标一、选择题(在每小题给出的四个选项中，第1～3题只有一项符合题目要求，第4～5题有多项符合题目要求)1．在应用光敏电阻制作的光控自动照明电路实验中，下列说法不正确的是 ( ) A．实验中利用了光敏电阻光照增强，电阻变大的特性B．实验中利用了光敏电阻光照增强，电阻变小的特性C．实验中二极管的作用是负向截止，正向导通D．晶闸管在未加触发电压时，具有正向阻断能力【答案】A2．在制作光控电路实验中，某同学按电路图将元件安装完毕后，发现将装置置入黑暗环境中，接通电源，灯泡不发光，原因不可能是( )A．二极管两极接反B．电阻R1与光敏电阻位置颠倒C．电阻R1阻值太小D．灯泡被断路【答案】C3．机器人可以通过外部传感器来感知外部环境和外界事物，下列说法有误的是( ) A．温度传感器让其感知温度变化，此传感器是热敏电阻，阻值一定随温度升高而增大B．光电传感器可以作为眼睛，此传感器若是光敏电阻，阻值一定随光亮度增加而减小C．超声波传感器可以作为耳朵，让其听到常人听不到的声音D．压力传感器可以使其有“手感”【答案】A4．下列说法正确的是( )A．温度升高时，负温度系数热敏电阻的阻值增大B．晶体二极管具有单向导电性C．晶体三极管能够将其他形式的能转化为电能D．当晶闸管承受正向电压时，仅在V S门电极处于高电平时，才导通【答案】BD5．高温超导限流器被公认为目前最好的且唯一行之有效的短路故障电流限制装置，中国科学院电工研究所完成了一项具有自主知识产权的高温超导限流器样机的研制工作，并进行了并网挂机实验．超导限流器由超导部件和限流电阻并联组成，如图所示．超导部件有一个超导临界电流I C ，当通过限流器的电流I >I C 时，将造成超导体失超，从超导态(本题认为电阻为零)转变为正常态(本题认为是一个纯电阻)，以此来限制电力系统的故障电流．已知超导部件的正常电阻为R 1＝3 Ω，超导临界电流I C ＝1.2 A ，限流电阻R 2＝6 Ω，小灯泡L 上标有“6 V 6 W”，电源电动势E ＝8 V ，内阻r ＝2 Ω.原来电路正常工作，现L 突然发生短路．则( )A ．短路前通过R 1的电流为23A B ．超导部件将由超导态转为正常态C ．短路后通过R 1的电流为2 AD ．短路后通过R 1的电流为43A 【答案】BD二、非选择题6．如图是热水器中的恒温集成电路，R 0是热敏电阻，温度较低时其阻值很大，温度较高时阻值很小．如图热水器中没有水或水温较高时，继电器会放开弹簧片，发热器断路，反之会吸住簧片接通发热器．如果热水器中没有水时，电路中BC 部分就处于__________(填“断路”或“短路”)，则在电路图的虚线框内的门电路应是__________门，当温度较低时，门电路的输入端A 是__________电势(填“高”或“低”)．【答案】断路与高【解析】热水器没有水时，电路中BC 部分处于断路，B 处于低电势，电路图中的虚线框内为与门，则继电器中没电流，继电器放开簧片，发热器断路．当热水器有水时，B 处于高电势；若水温较高，R 0阻值很小，A 处于低电势，因与门使继电器放开弹簧片，发热器断路；若水温低，R 0阻值很大，A 处于高电势，此时继电器接通发热器．7．如图甲所示，斯密特触发器可以将连续变化的模拟信号转换为突变的数字信号，当加在它的输入端A 的电势逐渐上升到1.6 V ，输出端Y 会突然从高电平跳到低电平0.25 V ，而当输入端A 的电势下降到0.8 V 时，输出端Y 会从低电平跳到高电平3.4 V.(1)斯密特触发器相当于一种________门电路．(2)如图乙所示是一个温度报警器的简易电路图，R T 为热敏电阻，R 1为可变电阻(最大阻值为1 k Ω)，蜂鸣器工作电压3 V ～5 V ，热敏电阻的阻值随温度变化如图丙所示，若要求热敏电阻在感测到80 ℃时报警，则R 1应调至________k Ω；若要求热敏电阻在感测到更高的温度时才报警，R 1的阻值应________(选填“增大”“减小”或“不变”)．甲乙丙【答案】(1)非 (2)0.42 减小【解析】(1)输出状态和输入状态相反，相当于非门电路．(2)热敏电阻在80℃时的电阻是R T ＝80 Ω，斯密特触发器输入端A 的电势是0.8 V 时，输出端Y 的电压为3.4 V ，这时蜂鸣器开始工作．由串联电路分压特点知：R 1R T ＝U 1U T ＝5－0.80.8＝4.20.8；所以R 1＝80×4.20.8Ω＝420 Ω＝0.42 k Ω. 由热敏电阻的阻值随温度变化的图象可知，温度升高时，热敏电阻的阻值减小，而斯密特触发器输入端的电压仍保持不变，则电阻R 1的阻值应减小．能力提升8．车床在工作时是不允许将手随便接近飞转的工件的．为了防止万一，设计了下面的光电自动制动安全电路，只要人手不小心靠近了工件，机器就自动停转，请简述其工作原理．图中的A 为车床上的电动机；B 为随电动机高速转动的工件；C 为光源，它发出的光照到光敏电阻D 上；E 为电磁铁；F 为衔铁；G 为电源；H 为弹簧．【答案】见解析【解析】当手在C、D间靠近工件时，遮挡住射向光敏电阻的光，光敏电阻的阻值迅速变大，电路中的电流减小，使电磁铁磁性减弱从而放开衔铁，造成电动机断路，使工件停转以保证安全．9．热敏电阻是传感电路中常用的电子元件．现用伏安法研究热敏电阻的伏安特性曲线，要求特性曲线尽可能完整．已知常温下待测热敏电阻的阻值为4～5 Ω.热敏电阻和温度计插入带塞的保温杯中，杯内有一定量的冷水，其他备用的仪表和器具有：盛有热水的热水瓶(图中未画出)、电源(3 V、内阻可忽略)、直流电流表(内阻约1 Ω)、直流电压表(内阻约5 kΩ)、滑动变阻器(0～20 Ω)、开关、导线若干．(1)在下面方框中画出实验电路图，要求测量误差尽可能小．(2)根据电路图，在下图的实物图上连线．(3)简要写出完成接线后的主要实验步骤_______________________________________【答案】(1)电路图如下图所示(2)实物图如下图所示(3)①往保温杯中加一些热水，待温度稳定时读出温度计值；②调节滑动变阻器，快速测出几组电流表和电压表的值；③重复步骤①、②，测量不同温度下的数据；④绘出各测量温度下热敏电阻的伏安特性曲线．10．用负温度系数的热敏电阻作为传感器，设计一个简单的自动控制装置，可供选择的器材如下：热敏电阻、小灯泡(或门铃)、电池组、继电器、滑动变阻器、开关、导线等．要求：温度高时，灯泡亮或门铃报警．请选出需要的器材，画出原理图，并作简要说明．【答案】见解析【解析】假设用热敏电阻来控制一个小灯泡的点亮和熄灭．电池组的输出电压要等于继电器的工作电压，但是高于小灯泡的额定电压，可以用一个滑动变阻器和小灯泡串联来调节，其工作原理如下图所示，这样可以共用一个电池组．所选取的器材有继电器、热敏电阻、开关、电池组、滑动变阻器、小灯泡和连接导线等．其工作过程是：闭合开关S，把继电器、热敏电阻和电池组接通，由于热敏电阻的温度较低，它的阻值较大，使通过继电器的电流较小，不足以把铁片吸下来，所以小灯泡中没有电流通过，是熄灭的；当热敏电阻的温度升高到某一特定值后，它的阻值迅速减小，使通过继电器的电流迅速增大，电磁铁产生较强的磁场将铁片吸下来与触点P连接，将小灯泡与电池组接通，小灯泡发光．当热敏电阻的温度降到某特定温度以下时，它的电阻值迅速增大，使通过继电器的电流减小，铁片被弹簧拉动而离开触点P，小灯泡熄灭．这样，由热敏电阻的温度变化可引起继电器回路的电流变化，从而达到控制小灯泡亮、灭的目的．11.某学生为了测量一物体的质量，找到一个力电转换器，该转换器的输出电压正比于受压面的压力(比例系数为k)，如图所示．测量时先调节输入端的电压，使转换器空载时的输出电压为零；然后在其受压面上放一物体，即可测得与物体的质量成正比的输出电压U.现有下列器材：力电转换器、质量为m0的砝码、电压表、滑动变电阻器、干电池各一个、电键及导线若干、待测物体(可置于力转换器的受压面上)．请完成对该物体质量的测量．(1)设计一个电路，要求力电转换器的输入电压可调，并且使电压的调节范围尽可能大，在虚线方框中画出完整的测量电路图；(2)简要说明测量步骤，求出比例系数k，并测出待测物体的质量m；(3)请设想实验中可能会出现的一些问题．【答案】见解析【解析】(1)设计的电路如图所示．(2)测量步骤与结果：①调节滑动变阻器，使转换器的输出电压为零； ②将砝码放在转换器的受压面上，记下输出电压U 0，由U 0＝km 0g ，得k ＝U 0m 0g ；③将待测物体放在转换器的受压面上，记下输出电压U ，由U ＝kmg 得m ＝m 0U 0U .(3)①因电源电压不够而输出电压调不到零．②待测物体质量超出转换器量程．。

物理粤教版高二年级选修3-2第三章第2节探究传感器的原理课堂练习2

第二节探究传感器的原理课堂练习3.按图连接好电路，合上S，发现小灯泡不亮，原因是______________________________________；用电吹风对热敏电阻吹一会，会发现小灯泡________，原因是________________________，停止吹风，会发现小灯泡_________，把热敏电阻放入冷水中会发现小灯泡_________。

4．为解决楼道的照明，在楼道内安装一个传感器与电灯控制电路相接．当楼道内有人走动而发出声响时，电灯即被接通电源而发光，这种传感器为＿＿＿＿＿，它输入的是＿＿＿＿＿＿信号，经传感器转换后，输出的是＿＿＿＿＿信号．5．下列器件中应用光敏传感器的是：A．光电鼠标器B．火灾报警器C．测温仪D．电子秤6．下列说法正确的是：A.熨斗能自动控制温度主要利用了双金属片，两片金属的膨胀系数相同B.常温下，上下触点是分离的；温度过高时，双金属片发生弯曲使上下触点分离C.需要较高温度熨烫时，要调节温度旋钮，使升降螺丝下移并推动弹性铜片下移D.电熨斗中的双金属片是一种半导体材料7．如图所示为光敏电阻自动计数器的示意图，其中R1为光敏电阻，R2为定值电阻，，此光电计数器的基本工作原理是：A.当有光照射R1时，信号处理系统获得高电压B.当有光照射R1时，信号处理系统获得低电压C.信号处理系统每获得一次低电压就计数一次D.信号处理系统每获得一次高电压就计数一次8．有定值电阻、热敏电阻、光敏电阻三只元件，将这三只元件分别接入如图所示电路中的A、B两点后，用墨纸包住元件或者把元件置入热水中，观察欧姆表的示数，下列说法中正确的是：A．置入热水中与不置入热水中相比，欧姆表示数变化较大，这只元件一定是热敏电阻B．置入热水中与不置入热水中相比，欧姆表示数不变化，这只元件一定是定值电阻C．用墨纸包住元件与不用墨纸包住元件相比，欧姆表示数变化较大，这只元件一定是光敏电阻D．用墨纸包住元件与不用墨纸包住元件相比，欧姆表示数相同，这只元件一定是定值电阻9．如图所示，Ｒ1、Ｒ2为定值电阻，Ｌ是小灯泡，Ｒ3为光敏电阻，当照射光强度增大时：Ａ．电压表的示数增大Ｂ．Ｒ2中电流减小Ｃ．小灯泡的功率增大Ｄ．电路的路端电压增大10．如图所示电路，R 3是光敏电阻，光开关S 闭合后，在没有光照射时，a 、b 两点等电热，当用光照射电阻R 3时，则：A ．R 3的电阻变小，a 点的电势高于b 点电势B ．R 3的电阻变小，a 点的电势低于b 点电势C ．R 3的电阻变大，a 点的电势高于b 点电势D ．R 3的电阻变大，a 点的电势低于b 点电势11．传感器担负着信息的采集任务，在自动控制中发挥着重要作用，传感器能够将感受到的物理量(如温度、光、声等)转换成便于测量的量(通常是电学量)，如图9所示，图乙是由热敏电阻Rt 作为传感器制作的简单自动报警器电路图，热敏电阻的阻值随温度变化的图线如图甲所示。

2019-2020学年度粤教版高中物理选修3-2第三章传感器练习题三

2019-2020学年度粤教版高中物理选修3-2第三章传感器练习题三第1题【单选题】当前传感器被广泛应用于各种电器、电子产品之中，下述关于常用的几种家用电子器件所采用传感器说法中，不正确的是( )A、电视机对无线遥控信号的接收主要是采用了光电传感器B、电子体温计中主要是采用了温度传感器C、电脑所用的光电鼠标主要是采用声波传感器D、电子秤中主要是采用了力电传感器【答案】：【解析】：第2题【单选题】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【答案】：【解析】：第3题【单选题】如图所示，Rt为金属热电阻，R1为光敏电阻，R2和R3均为定值电阻，电源电动势为E ，内阻为r ，V为理想电压表，现发现电压表示数增大，可能的原因是( )A、金属热电阻温度升高或光照增强，其他条件不变B、金属热电阻温度降低或光照减弱，其他条件不变C、金属热电阻温度降低或光照增强，其他条件不变D、金属热电阻温度升高或光照减弱，其他条件不变【答案】：【解析】：第4题【单选题】数字信号比模拟信号具有的有点是( )A、抗干扰力差B、加密较差C、便以计算机处理D、传输简单【答案】：【解析】：第5题【单选题】为了防止火灾的发生，在宾馆房间的天花板上大多装有一个传感器，该传感器是( )A、气体传感器B、光敏电阻传感器C、压力传感器D、烟雾传感器【答案】：【解析】：第6题【单选题】在“传感器的简单应用”试验中，用光照射半导体做成的光敏电阻时，光敏电阻的阻值将( )A、大大增大B、保持不变C、大大减小D、如何变化不能确定【答案】：【解析】：第7题【单选题】通常当人走向银行门口时，门就会自动打开，是因为门上安装了下列那种传感器( )A、温度传感器B、压力传感器C、红外线传感器D、声音传感器【答案】：【解析】：第8题【单选题】NTC热敏电阻器即负温度系数热敏电阻器，也就是指阻值随温度的升高而减小的电阻．负温度系数的热敏电阻R 2接入如图所示电路中，R1为定值电阻，L为小灯泡，当温度降低时（不考虑灯泡和定值电阻阻值随温度变化）( )A、小灯泡变亮B、小灯泡变暗C、R 1两端的电压增大D、电流表的示数增大【答案】：【解析】：第9题【单选题】下列说法正确的是( )A、楼道里的灯只有天黑时出现声音才亮，说明它的控制电路中只有声传感器B、电子秤所使用的测力装置是温度传感器C、用点电荷代替带电体，应用的是理想模型法D、伽利略在利用理想实验探究力和运动关系时，使用的是等效替代法【答案】：【解析】：第10题【单选题】电子秤使用的是( )A、超声波传感器B、温度传感器C、压力传感器D、光传感器【答案】：【解析】：。

高二物理粤教版选修3-2课件3.2传感器的原理(讲授式)

二、光传感器的原理
光敏电阻
特性：光敏电阻对光敏感。当改变光照强度时，电阻的大小也随着改变。一般会随着光照强度的增大而电阻值减小。
二、制作传感器常用的敏感元件
改变光照强度，电流会发生什么变化？为什么会发生这种变化
光敏电阻能够把光照强弱这个光学量转换为电阻这个电
学量。
2
如图所示，R1、R2为定值电阻，L为小灯泡，R3为光敏电阻，当照射光强度增大时( ) A．电压表的示数增大 B．R2中电流减小 C．小灯泡的功率增大 D．电路的路端电压增大 R3阻值减小，R1两端电压因干路电流增大而增大(电压表的示数增大) ，同时内电压增大，故电路路端电压减小，A项正确，D项错误由路端电压减小，而R1两端电压增大知，R2两端电压必减小，则R2中电流减小，故B项正确结合干路电流增大知流过小灯泡的电流必增大，则小灯泡的功率增大
水由冷水变为热水，关于欧姆表的读数变化情况正确的是 (
A．如果R为金属热电阻，读数变大，且变化非常明显 B．如果R为金属热电阻，读数变小，且变化不明显 C．如果R为热敏电阻(用半导体材料制作)，读数变化非常明显 D．如果R为热敏电阻(用半导体材料制作)，读数变化不明显温度升高后，电阻变大，但不明显温度升高后，电阻将明显变化
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装置
D．电饭煲中控制加热和保温的温控器
遥பைடு நூலகம்器是利用红外线传输信号的
2.如图所示是观察电阻值随温度变化情况的示意图．现在把杯中的
第三章传感器
学案2 传感器的原理
温度传感器是一种将温度变化转换为电学量变化的装置。

物理粤教版高二年级选修3-2第三章第2节探究传感器的原理课堂练习1

第二节探究传感器的原理课堂练习1．传感器是能将所感受到的物理量（如力、热、光、声等）转换成便于_______的量（一般是电学量）的一类元件。

光电传感器是利用光敏电阻将_______信号转换成________信号；热电传感器是利用________电阻将热信号转换成电信号，转换后的信号经过相应的仪器进行处理，就可以达到自动控制。

2．如图所示是电阻式温度计，一般是利用金属铂做的，已知铂丝的电阻随温度的变化情况，测出铂丝的电阻就可以知道其温度.这实际上是一个传感器，它是将________转化为________来进行测量的3．测温仪的原理：温度传感器要以把＿＿＿＿＿＿转换成＿＿＿＿＿＿，再由指针式仪表或数字式仪表显示出来．这就是指针式测温仪和数字式测温仪的原理．由于电信号可以远距离传输，所以应用温度传感器可以进行远距离测温．测温元件：它可以是＿＿＿＿＿＿、＿＿＿＿＿＿、＿＿＿＿＿＿、＿＿＿＿＿＿（利用该元件可以实现无接触测温）．4．热敏电阻：半导体材料的导电能力随温度升高而＿＿＿＿＿＿＿，电阻率随温度升高而＿＿＿＿＿＿＿，用＿＿＿＿＿＿＿做成的传感器称为热敏电阻，热敏电阻也可以用＿＿＿＿＿＿＿制成．其特点是灵敏度＿＿＿＿＿＿＿．5．下列说法正确的是：A ．热敏电阻能把温度这个热学量转换为电阻这个电学量；B ．话筒是一种常用的声波传感器，其作用是将电信号转换为声信号；C ．电子秤是把力转换为电压这个电学量；D ．电熨斗能够自动控制温度的原因是它装有双金属片温度传感器，这种传感器的作用是控制电路的通断。

6．如图所示，将一光敏电阻连入多用电表两表笔上，将多用电表的选择开关置于“欧姆”挡，用光照射光敏电阻时，表针的偏角为θ；现用手掌挡住部分光线，表针的偏角变为θ'，则可判断：A ．θ'=θB ．θ'<θC ．θ'>θD ．不能确定θ和θ'的关系７．如图所示为光敏电阻自动计数器的示意图，其中A 是发光仪器，B 是传送带上物品，R 1为光敏电阻，R 2为定值电阻，此光电计数器的基本工作原理是：A ．当有光照射R 1时，信号处理系统获得高电压B ．当有光照射R 1时，信号处理系统获得低电压C ．信号处理系统每获得一次低电压就记数一次D ．信号处理系统每获得一次高电压就记数一次8．如图所示，R 1为定值电阻，R 2是负温度系数电阻的热敏电阻，L 为小灯泡，当温度下降时：A ．R 1两端的电压增大B ．电流表的示数增大C ．小灯泡的亮度变强信号处理系统2D ．小灯泡的亮度变弱9.在如图的电路中，电源两端的电压恒定，L 为小灯泡，R 为光敏电阻，D 为发光二极管(电流越大，发出的光越强)，且R 与D 间距不变，下列说法正确的是：A.当滑动触头P 向左移动时，L 消耗的功率增大B.当滑动触头P 向左移动时，L 消耗的功率减少C.当滑动触头P 向右移时，L 消耗的功率可能不变D.无论怎样移动触头P ，L 消耗的功率都不变10．用如图示的电磁继电器设计一个高温报警器，要求是：正常情况绿灯亮，有险情时电铃报警。

物理粤教版选修3-2自我小测：第三章第一、二节认识传

自我小测一、单项选择题1．如图所示，R1为定值电阻，R2为负温度系数的热敏电阻，L为小灯泡，当温度降低时（）．A．R1两端的电压增大B．电流表的示数增大C．小灯泡的亮度变强D．小灯泡的亮度变弱2．如下图所示，R3是光敏电阻，当开关S闭合后，在没有光照射时，a、b两点等电势．当用光照射电阻R3时，则（）．A．R3的电阻变小，a点电势高于b点电势B．R3的电阻变小，a点电势低于b点电势C．R3的电阻变大，a点电势高于b点电势D．R3的电阻变大，a点电势低于b点电势3．传感器是一种采集信息的重要器件，如图所示是由电容器作为传感器来测定压力变化的电路．当待测压力作用于膜片电极上时，下列说法中正确的是（）．①若F向下压膜片电极，电路中有从a到b的电流②若F向下压膜片电极，电路中有从b到a的电流③若F向下压膜片电极，电路中不会有电流产生④若电流表有示数，说明压力F发生变化⑤若电流表有示数，说明压力F不会发生变化A．②④B．①④C．①⑤D．③⑤二、双项选择题4．有定值电阻、热敏电阻、光敏电阻三只元件，将这三只元件分别接入如下图所示电路中的A、B两点后，用黑纸包住元件或者把元件置入热水中，观察欧姆表的示数，下列说法正确的是（）．A．置入热水中与不置入热水中相比，欧姆表示数变化较大，这只元件一定是热敏电阻B．置入热水中与不置入热水中相比，欧姆表示数不变化，这只元件一定是定值电阻C．用黑纸包住元件与不用黑纸包住元件相比，欧姆表示数变化较大，这只元件一定是光敏电阻D．用黑纸包住元件与不用黑纸包住元件相比，欧姆表示数相同，这只元件一定是定值电阻5．传感器是一种采集信息的重要器件．如下图所示是一种测定压力的电容式传感器．当待测压力F作用于可动膜片电极时，可使膜片产生形变，引起电容的变化，将电容器、灵敏电流计和电源串联成闭合电路，那么（）．A．当F向上压膜片电极时，电容将减小B．当F向上压膜片电极时，电容将增大C．若电流计有示数，则压力F发生变化D．若电流计有示数，则压力F不发生变化6．在自动恒温装置中，某种半导体材料的电阻率与温度的关系如下图所示，已知这种材料具有发热和控温双重功能，据此完成下列问题．（1）通电前材料温度低于t1，通电后，电压保持不变，它的功率（）．A．先增大后减小B．先减小后增大C．达到某一温度后功率不变D．功率一直在变化（2）当其产生的热量与散发的热量相等时，温度保持在（）．A．t1B．t2C．t1～t2的某一值上D．大于t1的某一值上三、非选择题7．如下图所示，是两种电感式微小位移传感器的原理图，图甲中，1是待测物体，2是可平移的软铁芯，3是固定的软铁芯，2、3之间的空气间隙随着物体的位移改变，铁芯3上有线圈4．乙图中3是空心线圈，1是待测物体，软铁芯2插在线圈3中并且随着物体1在线圈中平移．说明它们的工作原理．8．一热敏电阻阻值随温度变化的图象如实验图甲所示．请应用这一热敏电阻自行设计一控制电路．当温度高于某一值后红色指示灯亮．而温度低于这一值时绿色指示灯亮．给你的器材有如实验图乙所示的继电器一只（a、b为常闭触点，c、d为常开触点）、热敏电阻一只、滑动变阻器一只、红绿色指示灯各一个、两个独立的电池组、开关两个、导线若干等．并且请说明滑动变阻器的作用．参考答案1．答案：C解析：R2与灯L并联后与R1串联，与电源构成闭合电路，当热敏电阻温度降低时，电阻R2增大，外电路电阻增大，电流表读数减小，灯L电压增大，灯泡亮度变强，R1两端电压减小，故C项正确，其余各项均错．2.答案：A解析：当用光照射R3时，R3的电阻值减小，通过R3和R4的电流增大，R3的电压降减小，R4的电压降增加，a点电势高于b点电势．3.答案：A解析：在压力F作用下，电容器两极板间的距离发生变化，引起电容的变化．在电容器两极板间电压不变的情况下，据QCU=可知，电容器电容C的变化必然导致电容器带电量的变化，从而有电流经过电流表．反之，当电流表中有电流经过时，则说明压力F一定发生了变化．当压力F向下作用时，电容器极板间的距离变小，使得电容器的电容C增大，在电容器两极板间电压不变的情况下，由QCU=可知，电容器的带电量Q要增大，即电容器处于充电状态，电路中有b→a的电流．综上所述，选项A正确．4.答案：AC解析：热敏电阻的阻值随温度变化而变化，定值电阻和光敏电阻不随温度变化；光敏电阻的阻值随光照变化而变化，定值电阻和热敏电阻的阻值不随光照变化．5.答案：BC解析：当F向上压膜片电极时，电容器的电容将增大，电流计有示数，则压力F发生变化．6.答案：（1）AC（2）CD解析：通电前材料温度低于t1，电压保持不变，通电后，产生的热量比散发的热量大，材料的温度升高，电阻减小，功率增大．当材料的温度高于t1后，材料的温度升高，电阻增加，功率减小，当其达到t1～t2的某一温度后，产生的热量与散发的热量相等，功率不变．7.答案：见解析解析：甲中当待测物体位置变化时，2、3间的空气间隙变化，线圈4的电感值发生变化．这一变化量通过转换电路测量电路输出电流，就反映出被测物体位移的变化量．乙图中被测物体位置变化，带动软铁芯2在线圈中移动，线圈的电感值将变化，这一变化通过转换电路和检测电路输出电流，就得到了被测物体位移的变化．8.答案：设计的控制电路如下图所示：此方案中滑动变阻器的作用：滑动变阻器作限流式连接，主要是通过调节满足对热敏电阻的要求．解析：由题中实验图甲可知，热敏电阻的阻值随温度升高而降低，是负温度系数的热敏电阻，设计的控制电路如答案图所示．当温度低于这一值时，热敏电阻的阻值较大，流过电磁铁的电流较小，a、b为常闭触点，连接上绿灯，绿色指示灯亮．当温度高于这一值时，热敏电阻的阻值较小，流过电磁铁的电流较大，c、d被闭合，连接上红灯，红色指示灯亮．滑动变阻器作限流式连接，是通过调节满足热敏电阻对某一温度的控制．。

2022高中物理 1.1 电磁感应现象每课一练粤教版选修3-2

电磁感应现象每课一练（粤教版选修3-2）我夯基，我达标1关于感应电流，下列说法中正确的是（）A只要闭合电路内有磁通量，闭合电路中就有感应电流产生B穿过螺线管的磁通量发生变化时，螺线管内部就一定有感应电流产生C线框不闭合时，即使穿过线圈的磁通量发生变化，线圈中也没有感应电流D只要闭合电路的一部分导体做切割磁感线运动，电路中就一定有感应电流解析：对闭合电路而言，必须磁通量变化，闭合电路中才有感应电流，光有磁通量，不变化，是不会产生感应电流的，故A选项错；B选项中螺线管必须是闭合的，否则也没有感应电流，故B错；线框不闭合，穿过线框的磁通量发生变化，线框中有感应电动势而没有感应电流，故C选项正确；闭合电路中一部分导体做切割磁感线运动，磁通量可能不变，故D 选项错。

答案：C2带负电的圆环绕圆心旋转，在环的圆心处有一闭合小线圈，小线圈和圆环在同一平面内，则（）A只要圆环在转动，小线圈内就一定有感应电流产生B圆环不管怎样转动，小线圈内都没有感应电流产生C圆环在做变速转动时，小线圈内一定有感应电流产生D圆环做匀速转动时，小线圈内没有感应电流产生解析：只有圆环变速转动时，相当于环形电流的电流强度发生变化，小线圈磁通量发生变化，小线圆内才有感应电流，故C选项对；如果圆环匀速转动，相当于环形电流的电流强度恒定，其磁场也恒定，小线圈的磁通量不变，小线圈内无感应电流，故D选项对。

答案：CD、B同心放置且半径R A>R B，将一条形磁铁置于两环圆心处，且与圆环平面垂直，如图1-1-6所示，则穿过A、B两圆环的磁通量的大小关系为（）图1-1-6>ΦB=ΦB1-1-71-1-71-1-81-1-81-1-91-1-91-1-101-1-10ΔΦ2 BΔΦ1=ΔΦ2CΔΦ1<ΔΦ2D无法确定解析：设线框在位置1时磁通量为Φ1，在位置2时的磁通量为Φ2，直导线电流产生的磁场在1处比在2处要强，若平移线框，则ΔΦ1=Φ1-Φ2，若转动线框，磁感线是从线框的正反两面穿过的，一正一负，因此ΔΦ2=Φ1Φ2，根据分析知：ΔΦ1<ΔΦ2，选项C正确。

2020高中物理3.2探究传感器的原理每课一练粤教版选修3-2

3.2探究传感器的原理每课一练（粤教版选修3-2 ）我夯基，我达标1.传感器的作用它能够感知诸如力、温度、光、声、化学成分等非电学量，并能把它们按照一定的规律转换为___________ 电学量，或转换成电路的 ________ 。

答案：电压电流2.制作传感器需要的元件（1）光敏电阻：光照增强时，电阻_______ 光照减弱时，电阻________ 能够把__________ 个光学量转换成_________ 个电学量。

（2）热敏电阻和金属热电阻：能够把_______ 个热学量转换成_________ 个电学量•热敏电阻是温度升高，电阻_____________ ;金属热电阻是温度升高，电阻（3）霍尔元件：能够把_______ 个磁学量转换成_________ 个电学量。

答案：（1）减小增大光照强弱电阻（2）温度电阻减小增大（3）磁感应强度电压3.如图3-2-1所示的电路中，开关S是闭合的，现增大电容器A、B两极板间距, 则下列说法正确的是（）图3-2-1A.电容器的电容将增大，带电荷量增加B.电容器的电容将减小，带电荷量增加C.电容器的电容将不变，带电荷量也不变D.电谷器的电谷将减小，带电何量不变S解析：当增大电容器A、B极板间距时，由C 一知，其电容将减小，而电4 kd容器两极板间电压一定，由Q=Cl知，电容器的带电荷量应减少，但由于二极管的单向导电性，其反向电阻无穷大，可认为断电，故阻止了正负电荷的中和，故其带电荷量不变。

答案：D我综合，我发展4.如图3-2-2所示是测定液面高度h的电容式传感器，在导电芯的外面涂上一层绝缘物质，放入导电液体中，导电芯和导电液体构成电容器的两个极。

测出电容器电容的变化，就可以知道h的变化情况，说明其原理。

图3-2-2解析：电容器的电容与两极板的正对面积S极板间距D介电常数& r有关, 这三个因素中只要改变任何一个因素，就能改变电容C。

由题意可知，导电芯和导电液体组成的电容器，板间距和介电常数不能再改变，唯一能改变的就是两板的正对面积，电容与正对面积成正比。

高中物理 31.2 认识传感器传感器的原理每课一练粤教版选修32

【创新设计】2013-2014高中物理 3-1.2 认识传感器传感器的原理每课一练粤教版选修3-2(时间：60分钟)知识点一传感器的概念1．(双选)关于传感器，下列说法正确的是( )．A．光敏电阻和热敏电阻都是由半导体材料制成的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阻的变化来传递信号的D．以上说法都不正确解析光敏和热敏电阻分别应用了半导体的不同特性制成，A正确．由于金属材料的电阻随温度而变化，可制成将温度信号转换为电信号的传感器，B正确．传感器可感知电阻、电压、电流等各种变化来传递信号，C错误．答案AB2．(单选)下列说法错误的是( )．A．传感器担负着信息采集的任务B．干簧管是一种磁传感器C．传感器不是电视摇控接收器的主要元件D．传感器是将力、温度、光、声、化学成分转换为电信号的主要工具解析由传感器的定义知A正确，D正确，电视摇控接收器的主要元件是红外线传感器，故C错误，由干簧管的工作原理，干簧管是一种能够感知磁场的元件，故B正确．答案 C3．为解决楼道的照明，在楼道内安装一个传感器与电灯的控制电路相接．当楼道内有走动而发出声响时，电灯即与电源接通而发光，这种传感器为________传感器，它输入的是________信号，经传感器转换后，输出的是________信号．答案声控声音电知识点二光敏、热敏、金属热电阻的应用4．(单选)如图3-1、2-15所示，将一光敏电阻接入多用电表两表笔上，将多用电表的选择开关置于欧姆挡，用光照射光敏电阻时，表针的偏角为θ；现用手掌挡住部分光线，表针的偏角为θ′，则可判断( )．图3-1、2-15A．θ′＝θB．θ′＜θC．θ′＞θD．不能确定解析光敏电阻的阻值随光照强度的增强而减小，用手掌挡住部分光线，阻值变大，指针自左向右偏转角度变小．答案 B5. (单选)在信息技术高速发展、电子计算机广泛应用的今天，担负着信息采集任务的传感器在自动控制、信息处理技术中发挥着越来越重要的作用，其中热电传感器是利用热敏电阻将热信号转换成电信号的元件．某学习小组的同学在用多用电表研究热敏特性实验中，安装好如图3-1、2-16所示装置．向杯内加入冷水，温度计的示数为20 ℃，多用电表选择适当的倍率，读出热敏电阻的阻值R1.然后向杯内加入热水，温度计的示数为60 ℃，发现多用电表的指针偏转角度较大，则下列说法正确的是( )．图3-1、2-16A．应选用电流挡，温度升高换用大量程测量B．应选用电流挡，温度升高换用小量程测量C．应选用欧姆挡，温度升高时换用倍率大的挡D．应选用欧姆挡，温度升高时换用倍率小的挡解析多用电表与热敏电阻构成的回路中未接入电源故不能用电流表，A、B均错，当温度升高时多用电表指针偏转角度较大，说明热敏电阻的阻值变小了，应该换用倍率小的挡，C错误，D正确．答案 D6．(单选)街旁的路灯、江海里的航标都要求在夜晚亮、白天熄，利用半导体的电学特性制成了自动点亮、熄灭的装置，实现了自动控制，这是利用半导体的( )．A．压敏性B．光敏性C．热敏性D．三种特性都利用答案 B知识点三含传感器的电路分析与判断7. (单选)如图3-1、2-17所示，R3是光敏电阻，当开关S闭合后，在没有光照射时，a、b两点等电势，当用光照射电阻R3时，则( )．图3-1、2-17A．R3的电阻变小，a点电势高于b点电势B．R3的电阻变小，a点电势低于b点电势C．R3的电阻变大，a点电势高于b点电势D．R3的电阻变大，a点电势低于b点电势解析R3是光敏电阻，当有光照射时电阻变小，R3两端电压降减小，故a点电势将升高，因其它阻值不变，所以a点电势将高于b点电势．答案 A8. (单选)如图3-1、2-18所示是一火警报警装置的部分电路示意图，其中R2是半导体热敏传感器，它的电阻随温度升高而减小，a、b接报警器．当传感器R2所在处出现火情时，电流表的电流I和a、b两端电压U与出现火情前相比( )．图3-1、2-18A．I变大，U变大B．I变小，U变小C．I变小，U变大D．I变大，U变小解析当传感器R2所在处出现火情时，温度升高，电阻减小，电路的总电阻减小，总电流I增大，路端电压U ab＝E－Ir减小，I(r＋R1)增大，U并＝E－I(r＋R1)减小，通过R3的电流I3减小，，D对．答案 A9. (双选)高温超导限流器被公认为目前最好的、且唯一行之有效的短路故障电流限制装置．中国科学院电工研究所完成了一种具有自主知识产权的高温超导限流器样机的研制工作．超导限流器由超导部件和限流电阻并联组成，如图31、219所示．超导部件有一个超导临界电流I C ，当通过限流器的电流I ＞I C 时，将造成超导体失超，从超导态(本题认为电阻为零)转变为正常态(本题认为是一个纯电阻)，以此来限制电力系统故障电流．已知超导部件的正常态电阻为R 1＝3 Ω，超导临界电流I C ＝1.2 A ，限流电阻R 2＝6 Ω，小灯泡L 上标有“6 V,6 W”，电源电动势E ＝8 V ，内阻r ＝2 Ω.原来电路正常工作，现L 突然发生短路．则 ( )．图31、219A ．短路前通过R 1的电流为23 AB ．超导部件将由超导态转为正常态C ．短路后通过R 1的电流为43A D ．短路后通过R 1的电流为2 A解析小灯泡L 上标有“6 V,6 W”，故该灯泡的电阻R L ＝U 2P ＝626Ω＝6 Ω，短路前电路的总电阻为R ＝R 1R 2R 1＋R 2＋R L ＋r ＝2 Ω＋6 Ω＋2 Ω＝10 Ω，总电流为I ＝E R＝0.8 A ，超导部件两端的电压为U 1＝E －I (R L ＋r )＝1.6 V ，所以短路前通过R 1的电流为I 1＝1.63A ＝815A ，所以A 选项错误．当L 突然短路后，则电路中总电阻为R ′，R ′＝2 Ω＋2 Ω＝4 Ω，总电流I ′＝E R ′＝84A ＝2 A ，则超导部件两端的电压为U ′＝E －I ′r ＝4 V ，所以短路后通过R 1的电流为I 1′＝43A ，故C 选项正确．当L 突然短路后，超导部件的电流43A ，超过了临界电流1.2 A ，故短路后超导部件将由超导态转为正常态，B 选项正确．答案 BC10. (单选)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3-1、2-20所示为一种电容式传感器，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( )．图3-1、2-20A ．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，电容器的电容量最大解析 a 、b 始终跟电源相连，电势差U 不变，由于a 、b 间距离变化，由E ＝U d 知场强变化，A 错误；由C ＝εr S4πkd知d 变化时C 变化，a 向右位移最大时，电容最大，D 正确；由Q ＝CU 知a 、b 所带电荷量变化，电路中电流方向改变，B 、C 错误．答案 D11．(单选)有一些星级宾馆的洗手间装有自动干手机，洗手后将湿手靠近，机内的传感器就开通电热器加热，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 ．改变湿度 B ．改变温度C ．改变磁场D ．改变电容解析根据自动干手机工作的特征，手靠近干手机电热器工作，手撤离后电热器停止工作，人是一种导体，可以与其他导体构成电容器．手靠近时相当于连接一个电容器，可以确定干手机内设有电容式传感器，由于手的靠近改变了电容大小，故D 正确；用湿度和温度来驱动电热器工作，理论上可行，但是假如干手机是由于温度、湿度的变化工作就成了室内烘干机．答案 D 12．(单选)利用图3-1、2-21甲所示电路测量电流表的内阻．闭合开关S ，当变阻器的滑片滑至c 处时，测得电流表和电压表的示数分别是40 mA 、9 V ．已知图甲中热敏电阻的I-U关系图线如图3-1-22乙所示，则电流表的内阻为( )．图3-1、2-21A．0.14 Ω B．85 Ω C．140 Ω D．225 Ω解析由题意知：电流表示数为40 mA时电压表示数为9 V，由图甲知，热敏电阻与电流表串联，故此时其中电流也为40 mA，由图乙知，I＝40 mA时热敏电阻两端电压U t＝5.6 V，电流表两端电压U A＝U－U t＝(9－5.6)V＝3.14 V，故电流表的内阻R A＝U AI＝3.40.04Ω＝85 Ω.答案 B。

粤教版高中物理选修3-23.1认识传感器每课一练.docx

高中物理学习材料3.1 认识传感器每课一练（粤教版选修3-2）1．霍尔元件能转换哪个物理量( )A．把温度这个热学量转换成电阻这个电学量B．把磁感应强度这个磁学量转换成电压这个电学量C．把力转换为电压这个电学量D．把光照强弱这个光学量转换为电阻这个电学量2．电子秤使用的是( )A．超声波传感器 B．压力传感器C．温度传感器 D．红外传感器3．(双选)关于话筒，下列说法正确的是( )A．无论动圈式话筒、电容式话筒，还是驻极体话筒，作用都相同，都将声波这个力学量转换成了电压或电流这个电学量B．电容式话筒和驻极体话筒的原理相同，都是声波的变化引起电容变化，进而引起输出电压的变化C．动圈式话筒利用通电线圈在磁场中受安培力振动实现声向电的转化D．因为驻极体话筒内价格便宜、灵敏度高，会场大都使用驻极体话筒4．惯性制导系统已广泛应用于弹道式导弹工程中，这个系统的重要元件之一是加速度计．加速度计构造和原理的示意图如图8所示：沿导弹长度方向安装的固定光滑杆上套一质量为m的滑块，滑块两侧分别与劲度系数均为k的弹簧相连；两弹簧的另一端与固定壁相连．滑块原来静止，弹簧处于自然长度，滑块上有指针，可通过标尺测出滑块的位移，然后通过控制系统进行制导．设某段时间内导弹沿水平方向运动，指针向左偏离O点的距离为x，则这段时间内导弹的加速度( )图8A．方向向左，大小为kx/mB．方向向右，大小为kx/mC．方向向左，大小为2kx/mD．方向向右，大小为2kx/m5．利用传感器和计算机可以研究快速变化的力的大小．实验时，把图9甲中的小球举高到绳子的悬点O处，然后让小球自由下落．用这种方法获得的弹性绳的拉力随时间的变化图线如图乙所示．根据图线所提供的信息，以下判断正确的是( )图9A．t2时刻小球所处位置是运动中最高点B．t1～t2期间小球速度先增大后减小C．t3时刻小球动能最小D．t2与t5时刻小球速度大小不同6．如图10所示，两块水平放置的金属板距离为d，用导线、电键K与一个n匝的线圈连接，线圈置于方向竖直向上的变化磁场B中．两板间放一台小压力传感器，压力传感器上表面静止放置一个质量为m、电荷量为＋q的小球．K断开时传感器上有示数，K闭合时传感器上恰好无示数．则线圈中的磁场B的变化情况和磁通量变化率分别是( )图10A ．正在增加，ΔΦΔt ＝mgd qB ．正在减弱，ΔΦΔt ＝mgd nqC ．正在减弱，ΔΦΔt ＝mgd qD ．正在增加，ΔΦΔt ＝mgd nq7．(双选)传感器是把非电学物理量(如位移、速度、压力、角度等)转换成电学物理量(如电压、电流、电荷量等)的一种元件．如图11所示的甲、乙、丙、丁是四种常见的电容式传感器，下列说法正确的是( )图11A ．甲图中两极板带电荷量不变，若电压变小，可判断出h 变小B ．乙图中两极板带电荷量不变，若电压变大，可判断出θ变大C ．丙图中两极间的电压不变，若有电流流向传感器的负极，则s 变小D ．丁图中两极间的电压不变，若有电流流向传感器的正极，则F 变大8．如图12所示为测定压力的电容式传感器，将平行板电容器、灵敏电流表(零刻度在中间)和电源串联成闭合回路，当压力F 作用于可动膜片电极上时，膜片发生形变，引起电容的变化，导致灵敏电流表指针偏转，在对膜片开始施加压力使膜片电极从图中的虚线推到图中实线位置并保持固定的过程中，灵敏电流表指针偏转情况为(电流从电流表正接线柱流入时指针向右偏)( )图12A．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动D．向左偏到某一刻度后不动9．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13所示为一种电容式传感器，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(图13A．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，电容器的电容量最大10．有一些星级宾馆的洗手间装有自动干手机，洗手后将湿手靠近，机内的传感器就开通电热器加热，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．改变湿度 B．改变温度图14参考答案课后巩固练1．B [根据霍尔元件工作原理，载流子在洛伦兹力作用下漂移，形成霍尔电压，U H ＝k IB d，所以，它将磁感应强度这个磁学量转换成电压这个电学量，故B 正确．] 2．B3．AB [用金属薄膜的振动带线圈在磁场中运动，从而产生感应电流，故选项C 错误．虽然驻极体话筒价格便宜、灵敏度高，但是驻极体话筒的功率太小，而且保真度较差，所以会场一般不使用驻极体话筒，选项D 错误．]4．D [滑块随导弹一起做加速运动，向左偏离O 点的距离为x ，使左侧弹簧被压缩，右侧弹簧被拉长，则滑块所受合力为2kx ，方向向右，故加速度方向向右．由牛顿第二定律得：2kx ＝ma ，滑块加速度大小为：a ＝2kx/m ，故选D .]5．B [小球下落的轨迹如右图所示，B 处为绳子原长处，C 处为小球重力与绳上拉力相等处，D 处为小球下落的最低点，在F －t 图中，0～t 1小球在OB 间下落，t 1～t 2小球在BD 间下落，t 2～t 3小球由D 回到B 处，t 3～t 4小球在BO 间上升，而后下落至B 点．由F －t 图知，小球在t 2时刻下落到最大距离，以后的最大距离在逐渐减小，由以上分析知，小球的最大速度出现在C 点，对应于t 1～t 2之间，A 错，B 对；小球动能最小出现在t 2时刻或t 3～t 4间某时刻，C 错误；t 2和t 5分别对应小球先后两次下落过程中经过最低点的时刻，速度大小为零，D 错误；正确选项为B .]6．D [K 闭合时传感器上恰好无示数，说明小球受竖直向上的电场力，且电场力大小等于重力．由楞次定律可判断磁场B 正在增强，根据法拉第电磁感应定律E ＝n ΔΦΔt＝U ，又U d q ＝mg 得ΔΦΔt ＝mgd nq，故D 正确．] 7．BD [A 选项若Q 不变，由C ＝Q U知U 变小，C 变大，可知h 变大；A 错．B 选项若Q 不变，由C ＝Q U知U 变大，C 变小，可知θ变大，B 对；C 中若U 不变，电流流向负极表示正在放电，Q 减小，可知C 减小，s 变大，C 错；D 中若U 不变，电流流向正极表示在充电，Q 增加，可知C 增大，d 减小，F 增大，D 对．]8．A [压力F 作用时，极板间距d 变小，由C ＝εr S 4πkd，电容器电容C 变大，又根据Q＝CU ，极板带电荷量变大，所以电容器应充电，灵敏电流计中产生由正接线柱流入的电流，所以指针将右偏，极板保持固定后，充电结束，指针回到零刻度．]9．D [a 、b 始终跟电源相连，电势差U 不变，由于a 、b 间距离变化，由E ＝U d知场强变化，A 错误；由C ＝εr S 4πkd知d 变化时C 变化，a 向右位移最大时，电容最大，D 正确；由Q ＝CU 知a 、b 所带电荷量变化，电路中电流方向改变，B 、C 错误．]10．D [根据自动干手机工作的特征，手靠近干手机电热器工作，手撤离后电热器停止工作，人是一种导体，可以与其他导体构成电容器．手靠近时相当于连接一个电容器，可以确定干手机内设有电容式传感器，由于手的靠近改变了电容大小，故D 正确；用湿度和温度来驱动电热器工作，理论上可行，但是假如干手机是由于温度、湿度的变化工作就成了室内烘干机．]11．见解析解析线圈固定在膜片上，当膜片受到声波的作用而振动时，线圈与膜片保持振动一致，金属线圈在永久磁铁产生的磁场中振动时产生感应电流，这样就把声音信号转化为了电信号．。

2012高中物理粤教版选修3-2同步训练3.2《探究传感器的原理》

2 探究传感器的原理1、动圈式话筒和磁带录音机都应用了电磁感应现象，图甲是话筒原理图，图乙是录音机的录音、放音原理图，由图可知（）A、话筒工作时磁铁不动，线圈振动而产生感生电流B、录音机放音时变化的磁场在静止的线圈产生感生电流C、录音机放音线圈中变化的电流在磁头缝隙处产生变化的磁场D、录音机录音时线圈中变化的电流在磁头缝隙处产生变化的磁场2、为解决楼道的照明，在楼道内安装一个传感器与电灯控制电路相接．当楼道内有人走动而发出声响时，电灯即被接通电源而发光，这种传感器为，它输入的是信号，经传感器转换后，输出的是信号。

3、传感器是一种采集信息的重要器件，如图是由电容器作为传感器来测定压力变化的电路，当待测压力为F作用于可动膜片电极上时，以下说法中正确的（）A、若F向上压膜片电极，电路中有从a和b的电流B、若F向上压膜片电极，电路中有从b和a的电流C、若F向上压膜片电极，电路中不会出现电流D、若电流表有示数则说明压力F发生变化4、1999年7月12日，日本原子能公司所属敦贺湾电站由于水管破裂导致国徽冷却剂外流，在检测此重大事故中应用了非电量变化（冷却剂外泄使管中液面变化）转换为电信号的自动化测量技术。

如图所示是一种测定导电液体深度的装置；包着一层电介质的金属棒与导电液体形成一个电容器，电容量的变化能反映液面的升降情况，则下列叙述中正确的是（）A、电容增大反映h增大B、电容增大反映h减少C、将金属棒间的电压和导电液体分别接电源两极再断开后，液体深度变化时导电液与金属棒间的电压增大反应h减小D．将金属棒和导电液体分别接电源两极再断开后，液体深度变化时导电液与金属棒间的电压增大反映h增大5、卡拉OK用的话筒，内有传感器．其中有一种是动圈式的，它的工作原理是在弹性膜片后面粘接一个轻小的金属线圈，线圈处于永磁体的磁场中，当声波使膜片振动时，就将声音信号转换为电信号。

下列说法正确的是（）A．该传感器是根据电流的磁效应工作的B．该传感器是根据电磁感应原理工作的C．膜片振动时，穿过金属线圈的磁通量不变D．膜片振动时，金属线圈中不会产生感应电动势6、传感器可将非电学量转换为电学量，起自动控制作用．如计算机鼠标中有位移传感器，电熨斗、电饭煲中有温度传感器，电视机、录像机、影碟机、空调机中有光传感器等，演示位移传感器的工作原理如图所示，物体M在导轨上平移时，带动滑动变阻器的金属滑杆P，通过电压表显示的数据来反映物体位移的大小X，假设电压表是理想的，则下列说法正确的是（）A．物体M运动时，电源内的电流会发生变化B．物体M运动时，电压表的示数为发生变化C．物体M不动时，电路中没有电流D．物体M不动时，电压表没有示数7、如图所示电路，R3是光敏电阻，光开关S闭合后，在没有光照射时，a、b两点等电势，当用光照射电阻R3时，则（）A．R3的电阻变小，a点的电势高于b点电势B．R3的电阻变小，a点的电势低于b点电势C．R3的电阻变大，a点的电势高于b点电势D．R3的电阻变大，a点的电势低于b点电势8、测温仪的原理：温度传感器要以把转换成，再由指针式仪表或数字式仪表显示出来，这就是指针式测温仪和数字式测温仪的原理。

粤教版选修(3-2)3.2《传感器的原理》word学案

3.2 传感器的原理学案（粤教版选修3-2）1．传感器具有人类感觉器官上所具有的，甚至人类感觉器官所不具备的________功能，能帮助我们从外界获取监控各种________和________的量，有助于我们认识____________和科学技术中的各种现象及其相关的变化规律．2．热敏电阻的阻值随温度的变化而变化，正温度系数的热敏电阻的阻值随温度的升高而________，负温度系数的热敏电阻的阻值随温度的升高而________．3．光敏电阻是________传感器的敏感元件，一般由半导体材料制成，其阻值随光照的增强而________，光敏电阻可以把________________转化为电阻大小这一电学量．4．传感器的种类多种多样，其性能也各不相同，空调机在室内温度达到设定的温度后，会自动停止工作，空调机内使用的传感器是()A．生物传感器B．红外传感器C．温度传感器D．压力传感器5．某市为了节约能源，合理适时地使用路灯，要求夜晚亮、白天熄，利用半导体的某种特性制成自动点亮、熄灭的装置，实现了自动控制．这是利用半导体的() A．压敏性B．光敏性C．热敏性D．三种特性都利用了6．用遥控器调换电视机频道的过程，实际上是电视机中的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装置D．电饭锅中控制加热和保温的温控器【概念规律练】知识点一热敏电阻的特性1．如图1所示，R1为定值电阻，R2为负温度系数的热敏电阻，L为小灯泡，当温度降低时()图1A．R1两端的电压增大B．电流表的示数增大C．小灯泡的亮度变强D．小灯泡的亮度变弱2．(双选)如图2所示为电阻R随温度T变化的图线，下列说法中正确的是()图2A．图线1是热敏电阻的图线，它是用金属材料制成的B．图线2是热敏电阻的图线，它是用半导体材料制成的C．图线1的材料化学稳定性好、测温范围大、灵敏度高D．图线2的材料化学稳定性差、测温范围小、灵敏度高知识点二光敏电阻的特性3．如图3所示，将多用电表的选择开关置于欧姆挡，再将电表的两支表笔分别与光敏电阻R G的两端相连，这时表针恰好指在刻度盘的中央．若用不透光的黑纸将R G包裹起来，表针将向________(填“左”或“右”)转动；若用手电筒的光照射R G，表针将向________(填“左”或“右”)转动．图34．如图4所示为光敏电阻自动计数器的示意图，其中R1为光敏电阻，R2为定值电阻．此光电计数器的基本工作原理是什么图4知识点三光传感器的应用5．在如图5所示的电路中，电源两端的电压恒定，L为小灯泡，R为光敏电阻，LED 为发光二极管(电流越大，发出的光越强)，且R与LED之间的距离不变，下列说法正确的是()图5A．当滑动触头P向左移动时，L消耗的功率增大B．当滑动触头P向左移动时，L消耗的功率减小C．当滑动触头P向右移动时，L消耗的功率可能不变D．无论怎样移动滑动触头P，L消耗的功率都不变6．如图6为烟雾散射式火灾报警器，它主要由带孔的外罩，发光二极管LED、光电三极管及不透明的挡板组成，请简述它的工作原理图6【方法技巧练】传感器电路的分析技巧7．(双选)如图7所示，R1、R2为定值电阻，L为小灯泡，R3为光敏电阻，当照射光强度增大时()图7A．电压表的示数减小B．R2中电流减小C．小灯泡的功率增大D．电路的路端电压增大8．如图8所示是一火警报警装置的部分电路示意图，其中R2是半导体热敏传感器，它的电阻随温度升高而减小，a、b接报警器．当传感器R2所在处出现火情时，电流表的电流I和a、b两端两压U与出现火情前相比()图8A．I变大，U变大B．I变小，U变小C．I变小，U变大D．I变大，U变小答案课前预习练1．检测静态动态自然界2．增大减小3．光电减小光照强弱4．C[空调机根据温度调节工作状态，所以内部使用了温度传感器，故C正确．] 5．B[题目中半导体应能感知光照强度变化，并输出电信号，控制电路通断，所以是利用了半导体的光敏性，故B正确．]6．A[遥控器发出红外线，电视中的传感器感知红外线，是红外线传感器，所以A选项正确．]课堂探究练1．C[R2与灯L并联后与R1串联，与电源构成闭合电路，当温度降低时，热敏电阻R2的阻值增大，外电路电阻增大，电流表读数变小，R1两端电压减小，灯L两端电压增大，灯泡亮度变强，故C正确，其余各项均错．]2．BD[热敏电阻由半导体材料制成，电阻随温度升高而减小，且灵敏度高，金属热电阻随温度升高电阻增大，灵敏度不高，但测温范围大，化学性质稳定．故B、D正确．] 点评(1)热敏电阻和金属热电阻的阻值随温度的变化方向是相反的．热敏电阻温度升高，电阻减小，金属热电阻温度升高，电阻增大．(2)热敏电阻随温度变化明显．金属热电阻的化学稳定性好，测温范围大．3．左右解析光敏电阻受光照越强，电阻越小，所以将R G用不透光的黑纸包起来，电阻增大，指针左偏；若用手电筒的光照射R G，电阻减小，指针右偏．4．见解析解析当光被元件挡住时，光敏电阻的阻值R1增大，电路中电流减小，R2两端电压减小，信号处理系统得到低电压，每通过一个元件就获得一次低电压，计数一次．点评当光照增强时，光敏电阻的阻值减小，光照减弱时，光敏电阻的阻值增大．即光照强弱的变化引起电路中电流和电压的一系列变化．5．A[滑动触头P左移，使其电阻减小，流过二极管的电流增大，从而发光增强，使光敏电阻R减小，最终达到增大流过灯泡的电流的效果．]6．见解析解析使用时发光二极管处于发光状态，平时光电三极管收不到LED发出的光，呈现高电阻状态．烟雾进入罩内后对光有散射作用，使部分光线照射到光电三极管上，其电阻变小．与传感器连接的电路检测出这种变化，就会发出警报．点评发光二极管具有单向导电性，导电时还能发光．普通二极管只具有单向导电性．7．BC[当光强度增大时，R3阻值减小，外电路电阻随R3的减小而减小，R1两端电压因干路电流增大而增大，同时内电压增大，故电路路端电压减小，而电压表的示数增大，A、D项错误；由路端电压减小，而R1两端电压增大知，R2两端电压必减小，则R2中电流减小，故B项正确；结合干路电流增大知流过小灯泡的电流必增大，则小灯泡的功率增大，C 项正确．]8．D[当传感器R2所在处出现火情时，温度升高，R2阻值减小，电路的总电阻减小，总电流I增大，路端电压U ab＝E－Ir减小，I(r＋R1)增大，U并＝E－I(r＋R1)减小，通过R3的电流I3减小，通过R2的电流I2＝I－I3增大，D对．]方法总结电路中涉及热敏电阻、光敏电阻或金属热电阻等元件时，熟记各种元件的特性，然后依据动态电路问题的分析思路，按照由部分到整体再到部分的顺序进行分析．。

高中物理第三章传感器第一节认识传感器第二节传感器的原理训练粤教版选修3-2(2021年整理)

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第一节认识传感器第二节传感器的原理A级抓基础1．关于传感器的下列说法正确的是（)A．传感器的材料可以是由半导体材料制成的，也可以是由金属材料制成的B．传感器主要通过感知电压的变化来传递信号C．通常的传感器可以直接用来进行自动控制D．传感器可以将所有信号转换成电学量解析:半导体材料可以制成传感器，金属材料也可以制成传感器，如金属氧化物可以制成温度计,A正确；传感器不但能感知电压变化，还能感知力、温度等的变化,B错误;由于输出信号比较微弱,一般不能直接带动执行机构实现控制,C错误；传感器只能将能感受的信号转换为电信号，D错误．答案：A2．下列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．自动恒温冰箱D．楼梯口的夜间有声音时就亮的灯解析：商场里的自动玻璃门是应用了红外线传感器，A错误；夜间自动打开的路灯是利用了光传感器，B错误;自动恒温冰箱是利用了温度传感器，C正确；夜间有声音时就亮的楼梯灯是利用了声音传感器，D错误．答案：C3．现在不少公共场所设置的自动感应产品方便了广大市民和游客，若一伸手，龙头里自动流出水、给皂器自动流出洗手液等．这类产品通常感应人体辐射出的( ) A．红外线B．紫外线C．X射线D．γ射线解析:红外线的显著特性是热作用，人体所辐射出的红外线使自动感应器工作,故选A。

粤教版高中物理选修3-23.2传感器的原理每课一练