2019-2020学年高中物理 第四章 电磁波与电信息技术 4 传感器及其应用学案 教科版选修1-1

4传感器及其应用1.知道什么是传感器，了解传感器的作用和功能，知道传感器在现代社会中有广泛的应用2.了解传感器的分类原则和方法3.知道常见的传感器的工作原理及典型应用 学生用书p43一、传感元件与传感器1传感元件：能感受到外界作用，并对这些作用作出反应或把外界作用的信息传输到处理装置的元件2传感器：以传感元件为核心，加上相应装置，使之能把被测的非电信号按一定规律转换成对应的电信号的器件或装置二、传感器类型1敏感元件：对自然作用反应灵敏2变换元件：能把不同形式的作用(信息)，特别是力、热、声、光、化学等作用量转换成电学量3传感器的作用：将感受的非电量(如压力、温度、位移、浓度、速度、酸碱度等)转换成电量(如电压、电流、电荷等)输出特别是在信息的转换、测量及控制过程中，传感器是不可缺少的应用传感器的流程学生用书p44下列关于传感器的说法正确的是( )a电视机遥控器就是一个传感器b传感器是一种能够将非电量转换为电量的检测装置c传感器是实现信息自动检测和自动控制的首要器件d无人管理的自动灌溉系统是温度传感器在农业生产中的应用解析电视机的遥控器中有红外传感器，故a正确；自动灌溉系统是一种利用湿度传感器判断农田水分蒸发情况、自动决定供水和停水的装置，故d错由传感器的特性原理知选项b、c正确答案abc1.下列说法不正确的是( )a温度传感器通常是利用物体的某一物理性质随温度的变化而改变制成的b红外线传感器接收携带着信息的红外线，转换成电信号，从而得知辐射源的相关信息c目前常用的传感器有温度传感器、光传感器、压力传感器等d热敏电阻是由绝缘材料制成的电阻器，其电阻值会随温度值的变化而改变解析：选d.热敏电阻是由半导体材料制成的故选项d的说法不正确，应选d选项传感器的应用学生用书p44熟悉利用非电量(如力、位移、速度、振动、温度、压力、成分、浓度、流量、光强、ph值、射线剂量等)的变化引起材料电磁参数的变化可制成各种不同类型的传感器，例如电阻式传感器、电容式传感器、电感式传感器、热电式传感器. 按如图所示连接好电路，合上s，发现小灯泡不亮，原因是_；用电吹风对热敏电阻加热一会儿，会发现小灯泡_，原因是_；停止吹风，会发现_；把热敏电阻放入冷水中会出现_解析由于热敏电阻阻值较大，左侧电路电流较小，电磁铁磁性较弱吸不住衔铁对热敏电阻加热其阻值减小后，电路电流变大，电磁铁把衔铁吸下后接通右侧电路，灯变亮停止吹风小灯泡不会立即熄灭，因为热敏电阻温度仍然较高；把热敏电阻放入冷水后，温度降低，小灯泡熄灭答案见解析2.如图所示，将多用电表的选择开关置于“欧姆”挡，再将电表的两表笔与受温度影响的热敏电阻rt的两端相连，这时表针恰好指在刻度盘的正中间，若往rt上擦一些酒精，表针将向_(填“左”或“右”)转动；若用吹风机向rt吹热风，表针将向_(填“左”或“右”)转动解析：在rt上擦一些酒精，酒精蒸发带走热量，使rt温度降低，其阻值增大，故欧姆表指针向左偏；当向rt吹热风时，rt温度升高，其阻值减小，欧姆表指针向右偏答案：左右 学生用书p451下列仪器或装置中用到传感器的是( )自动报警器电子台秤气体探测器红外线探测仪abc d答案：d2诺贝尔物理学奖授予了法国和德国的两位科学家，以表彰他们发现“巨磁电阻效应”基于巨磁电阻效应开发的用于读取硬盘数据的技术，被认为是纳米技术的第一次真正应用在下列有关其他电阻应用的说法中，错误的是( )a热敏电阻可应用于温度测控装置中b光敏电阻是一种光电传感器c电阻丝可应用于电热设备中d电阻在电路中主要起到通过直流、阻碍交流的作用解析：选d.热敏电阻对温度很敏感，光敏电阻对光照很敏感，电阻丝可用于电加热，这很常见，所以a、b、c选项三个说法均正确；交流电、直流电均可通过电阻，电阻对它们均可产生阻碍作用，所以d选项错误3许多楼道照明灯具有这样的功能：天黑时，出现声音它就开启；而白天，即使有声音它也没有反应，它的控制电路中接入的传感器是( )a温度传感器b光传感器c声音传感器d热传感器解析：选bc .因天黑且有声音时灯才亮，故照明灯的控制电路中必须同时有光传感器和声音传感器，正确选项为b、c.4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红外线警报器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解析：选a.红外线警报器的工作原理是：如果有人通过红外线可以察觉得到的范围，那么红外线警报器就会发出信号，并与触点接通，使灯点亮且发出警报因此，红外线警报器的工作过程是将光信号转化为电信号，a选项正确；而b选项是将声音信号转换为电信号的过程；c选项是利用压力来传递信息的过程；d选项是通过温度来控制的过程，所以b、c、d均错5.有一金属热电阻的电阻值随温度变化的rt图像如图所示，现将该金属热电阻接在欧姆表的两表笔上，做成一个电子温度计，为了便于读数，再把欧姆表上的电阻值转换成温度值现想使该温度计对温度的变化反应较为灵敏，那么该温度计测量温度较为适宜的范围为(设在温度范围内，欧姆表的倍率不变)( )at1t2段 bt2t3段ct3t4段 dt1t4段解析：选b.由金属热电阻的电阻值随温度变化的图像可知，随温度的升高，电阻值增大但由于各温度段的电阻随温度变化显著程度不同，在t2t3段，电阻值随温度的变化比较明显，故在t2t3段时，该温度计对温度的测量比较灵敏6利用传感器和计算机可以研究快速变化力的大小实验时，把图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( )at2时刻小球所处位置是运动中最高点bt1t2期间小球速度先增大后减小ct3时刻小球动能最小dt2与t5时刻小球速度大小不同解析：选b .小球下落的轨迹如图所示，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ft图中，0t1小球在ob间下落，t1t2小球在bd间下落，t2t3小球由d回到b.t3t4小球在bo间上升，而后下落至b点由ft