選修2 第5章 傳感器 知識問答式 學案（附章末測試）（有解析）

第第頁選修2第5章傳感器知識問答式學案（附章末測試）（有解析）第五章傳感器

問題1、傳感器及其工作原理是什么？

(1)傳感器的定義：能夠感受諸如力、溫度、光、聲、化學成分等物理量，并能把它們按照一定的規(guī)律轉換為便于傳送和處理的另一個物理量(通常是電壓、電流等電學量)，或轉換為電路的通斷的元件．

(2)非電學量轉換為電學量的意義：把非電學量轉換為電學量，可以方便地進行測量、傳輸、處理和控制．

[練習1](多選)傳感器擔負著信息采集的任務，它可以()

A．將力學量(如形變量)轉變成電學量B．將熱學量轉變成電學量C．將光學量轉變成電學量D．將電學量轉變成力學量

[即學即用]答案ABC解析傳感器是將所感受到的不便于測量的物理量(如力、熱、光、聲等)轉換成便于測量的物理量(一般是電學量)的一類元件，故選項A、B、C對，D錯．

問題2、什么是光敏電阻？有什么應用？

(1)當半導體材料受到光照或者溫度升高時，會有更多的電子獲得能量成為自由電子，同時也形成更多的空穴，于是導電能力明顯增強．

(2)光敏電阻是用半導體材料(如硫化鎘)制成的．它的特點是光照越強，電阻越?。軌虬压庹諒娙踹@個光學量轉換為電阻這個電學量．

圖4圖6圖7

[練習2]如圖4所示，將一光敏電阻接入多用電表兩表筆上，將多用電表的選擇開關置于歐姆擋，用光照射光敏電阻時表針的偏角（指針自左向右偏轉角度）為θ，現(xiàn)用手掌擋住部分光線，表針的偏角變?yōu)棣取洌瑒t可判斷()（提示：歐姆表在沒有接入電阻前指針在表盤的最左端）。

A．θ′＝θB．θ′θD．不能確定

[練習2]B解析光敏電阻的阻值隨光照強度的增強而減小，用手掌擋住部分光線，阻值變大，指針自左向右偏轉角度變小，

問題3、什么是熱敏電阻和金屬熱電阻？有什么特點？

．答(1)熱敏電阻：用半導體材料制成．可分為正溫度系數(shù)的熱敏電阻和負溫度系數(shù)的熱敏電阻．

①正溫度系數(shù)的熱敏電阻：隨溫度升高電阻增大．

②負的熱敏電阻(如氧化錳熱敏電阻)隨溫度升高電阻減?。?/p>

(2)金屬熱電阻：金屬的電阻率隨溫度升高而增大，利用這一特性，金屬絲也可以制作成溫度傳感器，稱為熱電阻．

[練習3]如圖6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，當溫度降低時()

A．R1兩端的電壓增大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)?/p>

[練習3]答案C解析R2與燈泡L并聯(lián)后再與R1串聯(lián)，與電源構成閉合電路，當溫度降低時，熱敏電阻R2阻值增大，外電路電阻增大，電流表讀數(shù)減小，燈泡L兩端的電壓增大，燈泡的亮度變強，R1兩端的電壓減小，故只有C正確．

問題4、力傳感器的應用——電子秤的原理是什么？

[知識梳理]力傳感器的作用及原理：

(1)應變式力傳感器可以用來測重力、壓力、拉力等各種力．

(2)應變片能夠把物體形變這個力學量轉換為電壓這個電學量．

(3)應變片多用半導體材料制成，被拉伸時，電阻變大，被壓縮時，電阻變小.

(4)傳感器上輸出的是這兩個電壓的差值.外力越大，輸出的電壓差值也越大.

[練習4](多選)關于電子秤中應變式力傳感器說法正確的是()

A．應變片是由導體材料制成的B．當應變片的表面拉伸時，其電阻變大，反之變小

C．傳感器輸出的是金屬架上的電壓D．外力越大，輸出的電壓差值也越大

[練習4]答案BD解析應變片多用半導體材料制成，被拉伸時，電阻變大，被壓縮時，電阻變小，故選項A錯，B對；傳感器輸出的是應變片上、下兩表面的電壓差，并且隨著外力的增大，輸出的電壓差值也增大，故C錯，D對．

問題5、溫度傳感器的應用——電熨斗、電飯鍋的原理是什么？

答：(1)雙金屬片溫度傳感器的工作原理：

溫度變化時，因雙金屬片上層金屬與下層金屬的熱膨脹系數(shù)不同，雙金屬片發(fā)生彎曲從而控制電路的通斷．

(2)①電飯鍋中溫度傳感器為感溫鐵氧體．

感溫鐵氧體常溫下具有鐵磁性，溫度上升到約103_℃時，失去鐵磁性，這一溫度稱為該材料的“居里溫度”.

②用手按下開關按鈕通電加熱，開始煮飯，當鍋內(nèi)溫度達到103_℃時，感溫鐵氧體失去磁性，與永久磁鐵失去吸引力，被彈簧彈開，從而推動杠桿使觸點開關斷開．

③在彈簧作用下永磁鐵與之分離，若溫控開關自動斷電后，它不能自動復位.

[練習5](多選)關于電飯鍋的說法正確的是()

A．電飯鍋中的溫度傳感器的主要元件是氧化鐵B．感溫鐵氧體在常溫下具有鐵磁性，溫度很高時失去鐵磁性

C．用電飯鍋燒水，水開時能自動斷電D．用電飯鍋煮飯時，若溫控開關自動斷電后，它不能自動復位

[練習5]答案BD

問題6、光傳感器的應用——火災報警器；光傳感器的原理及應用有哪些？

(1)光傳感器能把光信號轉化為電信號．(2)最常見的光傳感器有光敏電阻、光電管、光電二極管、光電三極管等．

(3)典型的應用，如鼠標、火災報警器、光敏自動計數(shù)器等．

[練習6]如圖5所示電路，當光照強度增加時()

A．L1、L2都變亮B．L1、L2都變暗C．L1變暗、L2變亮D．L1變亮、L2變暗

[練習6]答案D解析當光照強度增加時，R阻值減小，由串反、并同可得L1變亮，L2變暗.

第六章傳感器章末檢測題(時間：90分鐘滿分：100分)

中小學教育資源及組卷應用平臺

一、單項選擇題(本題共6小題，每小題4分，共24分．在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的)

1．下列器件不是應用溫度傳感器的是()

A．電熨斗B．話筒C．電飯鍋D．測溫儀

2．有一種在光照或溫度升高時排氣扇都能啟動的自動控制裝置，下列說法正確的是()

A．兩個傳感器都是光電傳感器B．兩個傳感器分別是光電傳感器和溫度傳感器

C．兩個傳感器可能分別是溫度傳感器、電容式傳感器D．只有光照和溫度都適合時排氣扇才能工作

3．用遙控器調(diào)換電視機頻道的過程，實際上就是傳感器把光信號轉化為電信號的過程．下列屬于這類傳感器的是()

A．紅外報警裝置B．走廊照明燈的聲控開關

C．自動洗衣機中的壓力傳感裝置D．電飯煲中控制加熱和保溫的溫控器

4．如圖1所示是某種汽車上的一種自動測定油箱內(nèi)油面高度的裝置．R是滑動變阻器，它的金屬滑片是杠桿的一端，從油量表(由電流表改裝而成)指針所指的刻度，就可以知道油箱內(nèi)油面的高度，當滑動變阻器的金屬滑片向下移動時，則()

A．電路中的電流減小，油箱油面降低B．電路中的電流減小，油箱油面升高

C．電路中的電流增大，油箱油面降低D．電路中的電流增大，油箱油面升高

圖1圖2

4.某儀器內(nèi)部電路如圖2所示，其中M是一個質(zhì)量較大的金屬塊，左、右兩端分別與金屬絲制作的彈簧相連，并套在光滑水平細桿上，a、b、c三塊金屬片的間隙很小(b固定在金屬塊上)．當金屬塊處于平衡時兩根彈簧均處于原長狀態(tài)．若將該儀器固定在一輛汽車上，則下列說法正確的是()

A．當汽車加速前進時，甲燈亮B．當汽車加速前進時，乙燈亮

C．當汽車剎車時，乙燈亮D．當汽車剎車時，甲、乙燈均不亮

二、多項選擇題

6．關于傳感器的作用，下列說法中正確的是()

A．通常傳感器可以直接用來進行自動控制B．傳感器可以用來采集信息

C．傳感器可以將感受到的一些信號轉換為電學量D．傳感器可以將所有感受到的信號都轉換為電學量

7．下列說法正確的是()

A．話筒是一種常用的聲傳感器，其作用是將電信號轉換為聲信號

B．電熨斗能夠自動控制溫度的原因是它裝有雙金屬片溫度傳感器，這種傳感器作用是控制電路的通斷

C．電子秤所使用的測力裝置是力傳感器

D．半導體熱敏電阻常用作溫度傳感器，因為溫度越高，它的阻值越大

8．下列說法正確的是()

A．熱敏電阻是把熱量這個熱學量轉換為電阻這個電學量的元件B．金屬熱電阻的化學穩(wěn)定性好，但靈敏度差

C．電熨斗中的雙金屬片是溫度傳感器D．霍爾元件是能夠把磁感應強度這個磁學量轉換為電壓的傳感元件

9．電容式話筒的保真度比動圈式話筒好，其工作原理如圖4所示．Q是絕緣支架，薄金屬膜M和固定電極N形成一個電容器，被直流電源充電．當聲波使膜片振動時，電容發(fā)生變化，電路中形成變化的電流．當膜片向右運動的過程中，有()

圖4

A．電容變大B．電容變小C．導線AB中有向左的電流D．導線AB中有向右的電流

三、非選擇題(本題共5小題，共56分)

10．(10分)(1)用如圖6所示的傳感器可以測運動物體的位移，說明它的工作原理是什么？

圖6圖7

(2)電子電路中常用到一種稱為“干簧管”的元件，它的結構是玻璃管內(nèi)封入的兩個軟磁性材料制成的簧片，如圖7所示，它是傳感器嗎？

第六章傳感器章末檢測題答案

1．答案B

解析電熨斗、電飯鍋和測溫儀都是把非電學量溫度轉換為電學量的元件，都要使用溫度傳感器．話筒是把非電學量聲音轉換為電學量的元件，不需要使用溫度傳感器．故應選B.

2．答案B

解析題中提到有光照或溫度升高時排氣扇都能自動控制，由此可見兩個傳感器一個是光電傳感器，一個是溫度傳感器，而且排氣扇自動工作只需光照或溫度一個條件滿足即可，A、C、D錯，B對．

3．答案A

4．答案D

解析當油箱油面升高時，由于浮力作用使金屬滑片向下移動，回路電阻減小，電流增大，故D項正確．

5．答案B

解析向右加速時，M向左移動，b與a接觸，乙燈亮；當剎車時，M向右移動，b與c接觸，甲燈亮．故選項B正確．

6．答案BC

解析傳感器是將感受的非電學量轉化為電學量的儀器，不同的傳感器感受不同的信號，B、C對．

7．答案BC

解析話筒是一種常用的聲傳感器，其作用是將聲信號轉換為電信號，選項A錯誤；半導