一、傳感器及其工作原理
1.傳感器的定義:能夠感受諸如力、溫度、光、聲、化學(xué)成分等被測(cè)量,并能把它們按照一定的規(guī)律轉(zhuǎn)換為便于傳送和處理的可用信號(hào)輸出.通常是電壓、電流等電學(xué)量,或轉(zhuǎn)換為電路的通斷.
2.非電學(xué)量轉(zhuǎn)換為電學(xué)量的意義:把非電學(xué)量轉(zhuǎn)換為電學(xué)量,可以很方便地進(jìn)行測(cè)量、傳輸、處理和控制.
3.傳感器的組成:傳感器的基本部分一般由敏感元件、轉(zhuǎn)換元件組成.
4.傳感器應(yīng)用的一般模式:
二、光敏電阻
光敏電阻在被光照射時(shí)電阻發(fā)生變化,光敏電阻能夠把光照強(qiáng)弱這個(gè)光學(xué)量轉(zhuǎn)換為電阻這個(gè)電學(xué)量.
三、金屬熱電阻和熱敏電阻
1.金屬熱電阻:金屬的電阻率隨溫度的升高而增大,利用這一特性,金屬絲可以制作成溫度傳感器,稱為熱電阻.
2.熱敏電阻:用半導(dǎo)體材料制成,氧化錳制成的熱敏電阻的阻值隨溫度的升高而減?。?br>四、電阻應(yīng)變片
1.電阻應(yīng)變效應(yīng):金屬導(dǎo)體在外力作用下發(fā)生機(jī)械形變時(shí),其電阻也隨之變化的現(xiàn)象.
2.電阻應(yīng)變片:電阻應(yīng)變片有金屬電阻應(yīng)變片和半導(dǎo)體電阻應(yīng)變片,半導(dǎo)體電阻應(yīng)變片的工作原理是基于半導(dǎo)體材料的壓阻效應(yīng).
3.電阻應(yīng)變片能夠把物體形變這個(gè)力學(xué)量轉(zhuǎn)換為電阻這個(gè)電學(xué)量.
技巧點(diǎn)撥
一、傳感器
1.傳感器的核心元件
(1)敏感元件:相當(dāng)于人的感覺(jué)器官,是傳感器的核心部分,是利用材料的某種敏感效應(yīng)(如熱敏、光敏、壓敏、力敏、濕敏等)制成的.
(2)轉(zhuǎn)換元件:是傳感器中能將敏感元件輸出的與被測(cè)物理量成一定關(guān)系的非電信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)的電子元件.
(3)轉(zhuǎn)換電路:將轉(zhuǎn)換元件輸出的不易測(cè)量的電學(xué)量轉(zhuǎn)換成易于測(cè)量的電學(xué)量,如電壓、電流、電阻等.
2.傳感器的工作原理
傳感器感受的通常是非電學(xué)量,如壓力、溫度、位移、濃度、速度、酸堿度等,而它輸出的通常是電學(xué)量,如電壓、電流、電荷量等.這些輸出信號(hào)是非常微弱的,通常要經(jīng)過(guò)放大后再輸送給控制系統(tǒng)產(chǎn)生各種控制動(dòng)作.傳感器的工作原理如下所示:
eq \x(非電學(xué)量)→eq \x(敏感元件)→eq \x(轉(zhuǎn)換元件)→eq \x(轉(zhuǎn)換電路)→eq \x(電學(xué)量)
二、光敏電阻及其應(yīng)用
1.光敏電阻一般由半導(dǎo)體材料制成,當(dāng)半導(dǎo)體材料受到光照時(shí),載流子增多,導(dǎo)電性能明顯增強(qiáng),光敏電阻把光照的強(qiáng)弱轉(zhuǎn)換為電阻的大?。?br>2.光敏電阻的阻值隨光照強(qiáng)度的增強(qiáng)而明顯減小.它能夠把光照強(qiáng)弱這個(gè)光學(xué)量轉(zhuǎn)換為電阻這個(gè)電學(xué)量.
三、金屬熱電阻和熱敏電阻及其應(yīng)用
1.金屬熱電阻:金屬導(dǎo)體的電阻隨溫度的升高而增大,如圖5圖線①所示.
2.熱敏電阻
(1)熱敏電阻指用半導(dǎo)體材料制成,電阻值隨溫度變化發(fā)生明顯變化的電阻.如下圖線②所示為某熱敏電阻的電阻—溫度特性曲線.
(2)熱敏電阻分正溫度系數(shù)和負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻兩類,電阻值隨溫度升高而增大的是正溫度系數(shù)(PTC)熱敏電阻;電阻值隨溫度升高而減小的是負(fù)溫度系數(shù)(NTC)熱敏電阻.常用的是負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻.
例題精練
1.(2021?廣東學(xué)業(yè)考試)測(cè)量體溫是新冠疫情防控的一種措施.在許多場(chǎng)合,使用手持測(cè)溫儀測(cè)量體溫,該測(cè)溫儀用到的傳感器通常是( )
A.氣體傳感器B.紅外線傳感器
C.壓力傳感器D.生物傳感器
【分析】明確測(cè)溫儀原理,知道一切物體均在輻射紅外線,并且物體的溫度越高輻射的紅外線越強(qiáng)。
【解答】解:紅外線最顯著的特性是熱效應(yīng),測(cè)溫儀工作時(shí)利用的電磁波是紅外線,即采用了紅外線傳感器,通過(guò)紅外線的強(qiáng)弱即可確定人體溫度的高低,故B正確,ACD錯(cuò)誤。
故選:B。
【點(diǎn)評(píng)】本題考查對(duì)紅外線特性的理解和識(shí)記能力,同時(shí)注意各種常見(jiàn)傳感器的工作原理。
2.(2021春?洛陽(yáng)月考)關(guān)于傳感器,下列說(shuō)法中正確的是( )
A.干簧管是一種能夠感知電場(chǎng)的傳感器
B.火災(zāi)報(bào)警器都是利用溫度傳感器實(shí)現(xiàn)報(bào)警
C.電熨斗通過(guò)溫度傳感器實(shí)現(xiàn)溫度的自動(dòng)控制
D.話筒是將電信號(hào)轉(zhuǎn)換為聲信號(hào)的傳感器
【分析】傳感器是把非電學(xué)物理量(如位移、速度、壓力、角度等)轉(zhuǎn)換成電學(xué)物理量(如電壓、電流、電量等)或者電路通斷的一種元件。根據(jù)各個(gè)傳感器的工作原理來(lái)分析。
【解答】解:A、干簧管是一種磁控制的開(kāi)關(guān),是一種能夠感知磁場(chǎng)的傳感器,故A錯(cuò)誤;
B、火災(zāi)報(bào)警器利用光傳感器即煙霧傳感器報(bào)警的,故B錯(cuò)誤;
C、電熨斗通過(guò)雙金屬片制成的溫度傳感器實(shí)現(xiàn)溫度的自動(dòng)控制,故C正確;
D、話筒是將聲信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)的傳感器,故D錯(cuò)誤。
故選:C。
【點(diǎn)評(píng)】傳感器能夠?qū)⑵渌盘?hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào),它們?cè)谏a(chǎn)生活中應(yīng)用非常廣泛,在學(xué)習(xí)中要注意體會(huì),理解其工作原理。
隨堂練習(xí)
1.(2021春?瑤海區(qū)月考)圖甲表示某壓敏電阻的阻值R隨所受壓力變化的情況。把這個(gè)壓敏電阻與秤臺(tái)、電池、電流表組合起來(lái)(圖乙),用壓敏電阻作為承重的載體,把電流表的刻度改為相應(yīng)的質(zhì)量刻度,就得到了一個(gè)簡(jiǎn)易電子秤。下列說(shuō)法正確的是( )
A.FA對(duì)應(yīng)的物體質(zhì)量應(yīng)標(biāo)在電流較大的刻度上,且物體質(zhì)量與電流是線性關(guān)系
B.FB對(duì)應(yīng)的物體質(zhì)量應(yīng)標(biāo)在電流較大的刻度上,且物體質(zhì)量與電流是非線性關(guān)系
C.FA對(duì)應(yīng)的物體質(zhì)量應(yīng)標(biāo)在電流較大的刻度上,且物體質(zhì)量與電流是非線性關(guān)系
D.FB對(duì)應(yīng)的物體質(zhì)量應(yīng)標(biāo)在電流較大的刻度上,且物體質(zhì)量與電流是線性關(guān)系
【分析】由圖象分析出壓力與電阻的關(guān)系,從而由歐姆定律分析出電流與壓力的關(guān)系。
【解答】解:由圖象可知,壓力越大,阻值越小,故當(dāng)壓力為FA時(shí),電阻最大,電流最小,當(dāng)壓力為FB時(shí),電阻最小,電流最大,故FB對(duì)應(yīng)的物體質(zhì)量應(yīng)標(biāo)在電流較大的刻度上,
由歐姆定律可知,物體質(zhì)量與電流為反比例關(guān)系,即非線性關(guān)系,故B正確,ACD錯(cuò)誤;
故選:B。
【點(diǎn)評(píng)】本題主要考查了歐姆定律和傳感器的工作原理,解題關(guān)鍵在于由圖象分析出壓力與電阻的關(guān)系,從而由歐姆定律分析出電流與壓力的關(guān)系。
2.(2020秋?金臺(tái)區(qū)期末)如圖所示,額溫槍因其具有快速、無(wú)接觸測(cè)溫的特點(diǎn),廣泛應(yīng)用在各類新型冠狀病毒防控場(chǎng)所.額溫槍核心部件的傳感器是( )
A.位移傳感器B.聲音傳感器
C.力傳感器D.紅外溫度傳感器
【分析】明確各種傳感器的工作原理,結(jié)合額溫槍的原理進(jìn)行分析即可求解。
【解答】解:額溫槍是通過(guò)測(cè)量人體發(fā)射的紅外線來(lái)感知人體體溫的,故其核心部件是紅外溫度傳感器,故D正確,ABC錯(cuò)誤。
故選:D。
【點(diǎn)評(píng)】本題考查傳感器的應(yīng)用,要注意明確儀器原理,從而確定采用的是哪種傳感器。
3.(2020秋?武漢期末)下列關(guān)于傳感器說(shuō)法中不正確的是( )
A.電子秤所使用的測(cè)力裝置是力傳感器,它將壓力大小轉(zhuǎn)化為可變電阻,進(jìn)而轉(zhuǎn)化為電壓信號(hào)
B.話筒是一種常用的聲傳感器,其作用是將電信號(hào)轉(zhuǎn)換為聲信號(hào)
C.電熨斗能自動(dòng)控制溫度的原因是它裝有雙金屬片,這種雙金屬片的作用是控制電路的通斷
D.光敏電阻能夠把光照強(qiáng)度這個(gè)光學(xué)量轉(zhuǎn)換為電阻這個(gè)電學(xué)量
【分析】傳感器是能感受規(guī)定的被測(cè)量并按照一定的規(guī)律轉(zhuǎn)換成可用信號(hào)的器件或裝置,通常由敏感元件和轉(zhuǎn)換元件組成。傳感器能滿足信息的傳輸、處理、存儲(chǔ)、顯示、記錄和控制等要求,它是實(shí)現(xiàn)自動(dòng)檢測(cè)和自動(dòng)控制的首要環(huán)節(jié);光敏電阻是將光信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)。
【解答】解:A、電子秤所使用的測(cè)力裝置是力傳感器,利用通過(guò)應(yīng)力片的電流一定,壓力越大,電阻越大,應(yīng)力片兩端的電壓差越大,將力信號(hào)變成電信號(hào),故A正確;
B、話筒是一種常用的聲波傳感器,其作用是聲信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào),故B錯(cuò)誤;
C、電熨斗通過(guò)溫度傳感器,由于雙金屬片上下層膨脹系數(shù)不同,在同一溫度下的伸縮不一,從而實(shí)現(xiàn)溫度的自動(dòng)控制,從而實(shí)現(xiàn)控制電路的通斷,故C正確;
D、光敏電阻是由半導(dǎo)體材料制成的;其電阻值隨光照的強(qiáng)弱發(fā)生變化,能夠把光照強(qiáng)弱變化轉(zhuǎn)換為電阻大小變化;阻值隨光照的增強(qiáng)而減小,故D正確;
因選不正確的
故選:B。
【點(diǎn)評(píng)】傳感器作為一種將其它形式的信號(hào)與電信號(hào)之間的轉(zhuǎn)換裝置,在我們的日常生活中得到了廣泛應(yīng)用,不同傳感器所轉(zhuǎn)換的信號(hào)對(duì)象不同,我們應(yīng)就它的具體原理進(jìn)行分析,在學(xué)習(xí)中要注意體會(huì);要特別注意理解金屬電阻與光敏電阻,及熱敏電阻的區(qū)別。
知識(shí)點(diǎn)二:利用傳感器制作簡(jiǎn)單的自動(dòng)控制裝置
一、實(shí)驗(yàn)1 門(mén)窗防盜報(bào)警裝置
1.實(shí)驗(yàn)器材和裝置
干簧管作為傳感器,用于感知磁體磁場(chǎng)是否存在.繼電器(虛線框部分)作為執(zhí)行裝置.發(fā)光二極管LED作為電路正常工作提示,R為發(fā)光二極管的限流電阻,起保護(hù)作用.蜂鳴器H作為報(bào)警提醒.電路設(shè)計(jì)如下圖.
2.電路工作原理
當(dāng)門(mén)窗緊閉時(shí),磁體M靠近干簧管SA,干簧管兩簧片被磁化相吸,繼電器接通而工作.當(dāng)門(mén)窗開(kāi)啟時(shí),磁體離開(kāi)干簧管,干簧管失磁斷開(kāi),繼電器被斷電,動(dòng)觸點(diǎn)c與常閉觸點(diǎn)b接通,蜂鳴器H發(fā)聲報(bào)警.
3.實(shí)驗(yàn)操作
(1)檢查干簧管.用磁體直接靠近干簧管,觀察干簧管簧片能否正常動(dòng)作.
(2)連接電路.連接電路前,要檢查其他元件是否也能正常工作.
(3)接通電源后,將磁體靠近和離開(kāi)干簧管,分別觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象.
二、實(shí)驗(yàn)2 光控開(kāi)關(guān)
1.實(shí)驗(yàn)器材和裝置
光敏電阻完成光信號(hào)向電信號(hào)的轉(zhuǎn)變.晶體三極管將電流進(jìn)行放大,同時(shí)具有完成斷路和接通的開(kāi)關(guān)作用.發(fā)光二極管LED模仿路燈.電路設(shè)計(jì)如圖甲.
為了能夠驅(qū)動(dòng)更大功率的負(fù)載,需用繼電器來(lái)啟、閉另外的供電電路,如圖乙所示.
2.電路工作原理
(1)光較強(qiáng)時(shí),光敏電阻阻值小,三極管不導(dǎo)通,繼電器斷路,處于常開(kāi)狀態(tài),小燈泡L不亮.
(2)光較弱時(shí),光敏電阻阻值變大,三極管導(dǎo)通,產(chǎn)生較大的集電極電流,點(diǎn)亮發(fā)光二極管或驅(qū)動(dòng)繼電器吸合,點(diǎn)亮小燈泡L.
3.實(shí)驗(yàn)操作
(1)連接電路,檢查無(wú)誤后,接通電源.
(2)用白光照射光敏電阻,調(diào)節(jié)R1,使發(fā)光二極管LED或小燈泡L剛好不發(fā)光.
(3)減弱光敏電阻的光照強(qiáng)度,當(dāng)光減弱到某種程度時(shí),發(fā)光二極管LED或小燈泡L發(fā)光.
(4)讓光照加強(qiáng),當(dāng)光增強(qiáng)到某種程度時(shí),發(fā)光二極管LED或小燈泡L熄滅.
綜合練習(xí)
一.選擇題(共24小題)
1.(2021春?福州期中)下列情況中,應(yīng)用了光敏傳感器的是( )
A.商場(chǎng)里的自動(dòng)玻璃門(mén)B.夜間自動(dòng)打開(kāi)的路燈
C.火警報(bào)警器的自動(dòng)報(bào)警D.自動(dòng)恒溫冰箱
【分析】商場(chǎng)里的自動(dòng)玻璃門(mén)使用了紅外線傳感器;火警報(bào)警器、自動(dòng)恒溫冰箱溫度傳感器;夜間自動(dòng)打開(kāi)的路燈利用了光敏傳感器。
【解答】解:A、商場(chǎng)里的自動(dòng)玻璃門(mén)使用了紅外線傳感器。故A錯(cuò)誤;
B、夜間自動(dòng)打開(kāi)的路燈利用了光敏傳感器。故B正確;
C、火警報(bào)警器的自動(dòng)報(bào)警利用溫度傳感器。故C錯(cuò)誤;
D、自動(dòng)恒溫冰箱利用溫度傳感器。故D錯(cuò)誤;
故選:B。
【點(diǎn)評(píng)】本題考查了傳感器在生產(chǎn)、生活中的應(yīng)用等知識(shí)點(diǎn)。對(duì)于物理知識(shí)在生活中的實(shí)際應(yīng)用,屬于基礎(chǔ)知識(shí),要記住。
2.(2021春?菏澤期中)某樓梯口的電燈開(kāi)關(guān)裝有傳感器,天黑時(shí),出現(xiàn)聲音才能發(fā)光,而白天即使有聲音,電燈也不能發(fā)光,該開(kāi)關(guān)中有兩種傳感器,它們可能是( )
A.光敏電阻和駐極體話筒B.金屬熱電阻和光敏電阻
C.熱敏電阻和霍爾元件 D.熱敏電阻和光敏電阻
【分析】光敏電阻能夠把光信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào),駐極體話筒能夠把聲信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)。
【解答】解:根據(jù)題意能夠感應(yīng)光和聲音的有光敏電阻和駐極體話筒,故A正確,BCD錯(cuò)誤。
故選:A。
【點(diǎn)評(píng)】本題考查了傳感器在生產(chǎn)、生活中的應(yīng)用。這種題型知識(shí)點(diǎn)廣,多以基礎(chǔ)為主,只要平時(shí)多加積累,難度不大。
3.(2020春?荔灣區(qū)校級(jí)期中)許多飲水機(jī)可以保證出水溫度恒定,采取的方法是( )
A.水溫低于設(shè)定溫度時(shí)加熱,達(dá)到設(shè)定溫度時(shí),停止加熱
B.設(shè)定程序,固定各次加溫時(shí)間及加熱時(shí)間間隔
C.人工控制加溫按鈕
D.持續(xù)加溫
【分析】由題意可知保證飲水機(jī)的出水溫度,必須用溫度傳感器。
【解答】解:飲水機(jī)保證出水溫度恒定,常用的方法是利用溫度傳感器。當(dāng)水溫低于設(shè)定溫度時(shí),傳遞信號(hào)觸發(fā)加熱開(kāi)關(guān)信號(hào),接通電路,進(jìn)行加熱;當(dāng)水溫高于設(shè)定溫度時(shí),傳遞信號(hào)觸發(fā)恒溫開(kāi)關(guān)信號(hào),接通電路。故A正確。
故選:A。
【點(diǎn)評(píng)】對(duì)于常見(jiàn)傳感器的作用和工作原理要了解,要知道要控制和調(diào)節(jié)溫度,需要溫度傳感器。
4.(2020春?濮陽(yáng)期末)下列生活中的傳感器,把光信號(hào)變成電信號(hào)的是( )
A.走廊照明燈的聲控開(kāi)關(guān)
B.自動(dòng)洗衣機(jī)中的壓力傳感裝置
C.控制電視機(jī)開(kāi)關(guān)的遙控器
D.電飯煲中控制加熱和保溫的溫控器
【分析】傳感器作為一種將其它形式的信號(hào)與電信號(hào)之間的轉(zhuǎn)換裝置,在我們的日常生活中得到了廣泛應(yīng)用,不同傳感器所轉(zhuǎn)換的信號(hào)對(duì)象不同,我們應(yīng)就它的具體原理進(jìn)行分析。
【解答】解:A、聲控開(kāi)關(guān)是聲音傳感器,將聲音信號(hào)變成電信號(hào),故A錯(cuò)誤;
B、壓力傳感裝置將壓力信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào),故B錯(cuò)誤;
C、電視機(jī)遙控器是光傳感器,將光信號(hào)變成電信號(hào),故C正確;
D、溫控器是將溫度信號(hào)轉(zhuǎn)化為電路的通斷,故D錯(cuò)誤。
故選:C。
【點(diǎn)評(píng)】傳感器能夠?qū)⑵渌盘?hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào),它們?cè)谏a(chǎn)生活中應(yīng)用非常廣泛,在學(xué)習(xí)中要注意體會(huì),明確各種傳感器的基本原理。
5.(2020春?開(kāi)封期中)下列物品中應(yīng)用了力傳感器的是( )
A.電熨斗B.電飯鍋C.電冰箱D.電子臺(tái)秤
【分析】力傳感器是將力學(xué)量轉(zhuǎn)化為電學(xué)量的儀器,根據(jù)各種物品的工作原理分析哪種物品利用了力傳感器。
【解答】解:A、電熨斗裝有雙金屬片,這也是一種溫度傳感器,故A錯(cuò)誤;
B、電飯鍋應(yīng)用了溫度傳感器,它的主要元件是感溫鐵氧體,故B錯(cuò)誤;
C、電冰箱用感溫頭是電冰箱中的溫度傳感器,所以電冰箱屬于溫度傳感器,故C錯(cuò)誤;
D、電子臺(tái)秤中裝有力感應(yīng)片,屬于力傳感器,故D正確。
故選:D。
【點(diǎn)評(píng)】該題考查常見(jiàn)的傳感器的特點(diǎn)與應(yīng)用,知道傳感器是將非電學(xué)量轉(zhuǎn)化為電學(xué)量的儀器。
6.(2020?廣東學(xué)業(yè)考試)用電飯煲煮飯,當(dāng)飯熟后,它會(huì)自動(dòng)換為保溫狀態(tài),其使用的傳感器是( )
A.溫度傳感器B.生物傳感器
C.壓力傳感器D.紅外線傳感器
【分析】本題根據(jù)傳感器的作用,來(lái)確定電飯煲所使用的傳感器類型。
【解答】解:用電飯煲煮飯,當(dāng)飯熟后,它會(huì)自動(dòng)換為保溫狀態(tài),要控制溫度,所以其使用的傳感器是溫度傳感器,故A正確,BCD錯(cuò)誤。
故選:A。
【點(diǎn)評(píng)】對(duì)于常見(jiàn)傳感器的作用和工作原理要了解,要知道要控制和調(diào)節(jié)溫度,需要溫度傳感器。
7.(2020春?孝感期中)測(cè)溫是防控新冠肺炎的重要環(huán)節(jié),在公共場(chǎng)所常用額溫槍為出入人員測(cè)溫。測(cè)溫槍是通過(guò)傳感器接收紅外線,得出感應(yīng)溫度數(shù)據(jù)。使用時(shí)只要將測(cè)溫口靠近皮膚表面,修正皮膚與實(shí)際體溫的溫差便能準(zhǔn)確顯示體溫。下列關(guān)于紅外線說(shuō)法正確的是( )
A.紅外遙感是利用紅外線的穿透能力強(qiáng)
B.紅外線也可以用來(lái)殺菌消毒
C.體溫越高人體發(fā)射的紅外線越強(qiáng)
D.微波爐是利用紅外線給物體加熱
【分析】不同溫度下紅外線輻射強(qiáng)弱不同;紅外線具有熱效應(yīng),紫外線能殺菌消毒。微波爐是利用電磁微波來(lái)加熱食物的。
【解答】解:AC、人們利用紅外線來(lái)測(cè)溫,是利用紅外線的熱效應(yīng),因?yàn)榧t外線波長(zhǎng)長(zhǎng),更容易發(fā)生衍射,體溫越高人體發(fā)射的紅外線越強(qiáng),故A錯(cuò)誤,C正確;
B、紫外線可用于殺菌消毒,紅外線具有熱效應(yīng),故B錯(cuò)誤;
D、微波爐是利用電磁波加熱食物,故D錯(cuò)誤。
故選:C。
【點(diǎn)評(píng)】本題考查的是紅外線的特征與應(yīng)用,理解紅外線與紫外線以及電磁微波的區(qū)別。
8.(2020春?煙臺(tái)期中)下列說(shuō)法正確的是( )
A.干簧管是一種簡(jiǎn)易的力電傳感器
B.交警所使用的酒精檢測(cè)儀安裝了“乙醇傳感器”,能夠感知乙醇的濃度
C.一些賓館安裝了“自動(dòng)門(mén)”,當(dāng)人靠近時(shí)自動(dòng)打開(kāi),是因?yàn)殚T(mén)上安裝了溫度傳感器
D.電熨斗能自動(dòng)控制溫度主要因?yàn)檠b有雙金屬片溫度傳感器,兩片金屬的熱膨脹系數(shù)相同
【分析】干簧管是一種磁敏感元件;酒精檢測(cè)儀主要元件是一種氧化物半導(dǎo)體傳感器,能夠感知乙醇的濃度;“自動(dòng)門(mén)”安裝了紅外線傳感器;雙金屬片溫度傳感器,兩片金屬的熱膨脹系數(shù)不同。
【解答】解:A.干簧管是一種磁敏感元件,能夠?qū)⒋判盘?hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào),故A錯(cuò)誤;
B.酒精檢測(cè)儀主要元件是一種氧化物半導(dǎo)體傳感器,酒精的濃度與傳感器的電阻成反比,所以能夠感知乙醇的濃度,故B正確;
C.一些賓館安裝了自動(dòng)門(mén),當(dāng)人靠近時(shí)自動(dòng)打開(kāi),是因?yàn)殚T(mén)上安裝了紅外線傳感器,故C錯(cuò)誤;
D.電熨斗能自動(dòng)控制溫度,主要因?yàn)檠b有雙金屬片溫度傳感器,兩片金屬的熱膨脹系數(shù)不同,所以才能控制電路的通斷,故D錯(cuò)誤。
故選:B。
【點(diǎn)評(píng)】本題考查了傳感器在生產(chǎn)、生活中的應(yīng)用。理解傳感器的原理,是物理知識(shí)在生活中的實(shí)際應(yīng)用,屬于基礎(chǔ)知識(shí),要記住。
9.(2020春?五華縣校級(jí)月考)冠狀病毒疫情期間,口罩脫銷了,消毒酒精脫銷了,其實(shí)醫(yī)用的額溫槍也脫銷了,一槍難求,因?yàn)槠淇焖贉y(cè)溫(1秒測(cè)溫),無(wú)接觸測(cè)溫的特點(diǎn)而成了名副其實(shí)的防疫物質(zhì),其核心部件為一個(gè)傳感器,外部還有幾個(gè)按鍵,小型液晶屏,電池等構(gòu)成。額溫槍的核心部件是什么傳感器?( )
A.光傳感器B.聲音傳感器
C.力傳感器D.紅外溫度傳感器
【分析】明確各種傳感器的工作原理,結(jié)合額溫槍的原理進(jìn)行分析即可求解。
【解答】解:額溫槍是通過(guò)測(cè)量人體放出的紅外線來(lái)感知人體體溫的,故其核心部件是紅外溫度傳感器,故D正確,ABC錯(cuò)誤。
故選:D。
【點(diǎn)評(píng)】本題考查傳感器的應(yīng)用,要注意明確儀器原理,從而確定采用的是哪種傳感器。
10.(2020春?沭陽(yáng)縣期中)交通警察用來(lái)檢測(cè)駕駛員酒精含量的檢測(cè)器使用的傳感器是( )
A.聲音傳感器B.電化學(xué)傳感器
C.壓力傳感器D.溫度傳感器
【分析】傳感器是把非電學(xué)物理量(如位移、速度、壓力、角度等)轉(zhuǎn)換成電學(xué)物理量(如電壓、電流、電量等)或者電路的通斷的一種元件。
【解答】解:交通警察用來(lái)檢測(cè)駕駛員酒精含量的檢測(cè)器使用的傳感器是酒精氣體傳感器,即電化學(xué)傳感器,故B正確,ACD錯(cuò)誤。
故選:B。
【點(diǎn)評(píng)】本題考查了常見(jiàn)的傳感器的工作特點(diǎn),注意是將非電學(xué)量轉(zhuǎn)化為電學(xué)量,基礎(chǔ)題。
11.(2020春?山丹縣校級(jí)期中)下列關(guān)于傳感器說(shuō)法中不正確的是( )
A.熱敏電阻是由金屬制成的,對(duì)溫度感知靈敏
B.電子秤所使用的測(cè)力裝置是力傳感器,它是把力信號(hào)轉(zhuǎn)化為電壓信號(hào)
C.電熨斗能自動(dòng)控制溫度的原因是它裝有雙金屬片,這種雙金屬片的作用是控制電路的通斷
D.光敏電阻能夠把光照強(qiáng)弱這個(gè)光學(xué)量轉(zhuǎn)換為電阻這個(gè)電學(xué)量
【分析】熱敏電阻是由半導(dǎo)體制成的,把熱學(xué)能轉(zhuǎn)換為電阻這個(gè)電學(xué)量;電子秤所使用的測(cè)力裝置是力傳感器,利用應(yīng)力片,將壓力信號(hào)變成電壓信號(hào);電熨斗是利用雙金屬片溫度傳感器,控制電路的通斷;光敏電阻是由半導(dǎo)體材料制成的,其電阻隨光照強(qiáng)度的增大而減小。
【解答】解:A、熱敏電阻能夠把溫度這個(gè)熱學(xué)量轉(zhuǎn)換為電阻這個(gè)電學(xué)量,由半導(dǎo)體制成,且隨著溫度升高,其電阻在減小,對(duì)溫度感知靈敏,故A錯(cuò)誤;
B、電子秤所使用的測(cè)力裝置是力傳感器,利用通過(guò)應(yīng)力片的電流一定,壓力越大,電阻越大,應(yīng)力片兩端的電壓差越大,將力信號(hào)變成電信號(hào),故B正確。
C、電熨斗通過(guò)溫度傳感器,由于雙金屬片上下層膨脹系數(shù)不同,在同一溫度下的伸縮不一,從而實(shí)現(xiàn)溫度的自動(dòng)控制,從而實(shí)現(xiàn)控制電路的通斷,故C正確;
D、光敏電阻是由半導(dǎo)體材料制成的;其電阻值隨光照的強(qiáng)弱發(fā)生變化,能夠把光照強(qiáng)弱變化轉(zhuǎn)換為電阻大小變化;阻值隨光照的增強(qiáng)而減??;故D正確;
本題選不正確的,故選:A。
【點(diǎn)評(píng)】傳感器作為一種將其它形式的信號(hào)與電信號(hào)之間的轉(zhuǎn)換裝置,在我們的日常生活中得到了廣泛應(yīng)用,不同傳感器所轉(zhuǎn)換的信號(hào)對(duì)象不同,我們應(yīng)就它的具體原理進(jìn)行分析,在學(xué)習(xí)中要注意體會(huì);要特別注意理解金屬電阻與光敏電阻,及熱敏電阻的區(qū)別。
12.(2020春?山丹縣校級(jí)期中)機(jī)器人裝有作為眼睛的“傳感器”,猶如大腦的“控制器”,以及可以行走的“執(zhí)行器”,在它碰到障礙物前會(huì)自動(dòng)避讓并及時(shí)轉(zhuǎn)彎。下列有關(guān)該機(jī)器人“眼睛”的說(shuō)法中正確的是( )
A.該機(jī)器人“眼睛”利用了光傳感器
B.該機(jī)器人“眼睛”利用了力傳感器
C.該機(jī)器人“眼睛”利用了溫度傳感器
D.該機(jī)器人“眼睛”利用了聲音傳感器
【分析】根據(jù)題意明確機(jī)械器工作原理,知道傳感器起到的作用,從而明確該傳感器屬于哪一種類型。
【解答】解:遇到障礙物會(huì)繞開(kāi),說(shuō)明該機(jī)器人“眼睛”“看”到了障礙物,故利用了光傳感器,故A正確,BCD錯(cuò)誤。
故選:A。
【點(diǎn)評(píng)】本題考查傳感器的應(yīng)用,要注意掌握傳感器種類,并明確它們各自所能起到的作用。
13.(2020春?雙峰縣校級(jí)月考)在傳感器的應(yīng)用中,下列器件是應(yīng)用光傳感器的是( )
A.電飯鍋B.室內(nèi)火災(zāi)報(bào)警器
C.測(cè)溫儀D.電子秤
【分析】傳感器作為一種將其它形式的信號(hào)與電信號(hào)之間的轉(zhuǎn)換裝置,在我們的日常生活中得到了廣泛應(yīng)用,不同傳感器所轉(zhuǎn)換的信號(hào)對(duì)象不同,我們應(yīng)就它的具體原理進(jìn)行分析。
【解答】解:A、電飯鍋是熱敏傳感器,故A錯(cuò)誤;
B、火災(zāi)報(bào)警器是應(yīng)用了光傳感器,故B正確;
C、測(cè)溫器是熱敏電阻,是應(yīng)用熱傳感器的,故C錯(cuò)誤;
D、電子秤的主要部件是壓力傳感器,電子秤是把力轉(zhuǎn)換為電壓這個(gè)電學(xué)量,故D錯(cuò)誤;
故選:B。
【點(diǎn)評(píng)】本題考查傳感器的應(yīng)用,傳感器能夠?qū)⑵渌盘?hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào),它們?cè)谏a(chǎn)生活中應(yīng)用非常廣泛,在學(xué)習(xí)中要注意體會(huì)。
14.(2020春?萊州市校級(jí)月考)下列說(shuō)法不正確的是( )
A.電熨斗中的雙金屬片是溫度傳感器
B.金屬熱電阻的化學(xué)穩(wěn)定性好,但靈敏度差
C.霍爾元件是能夠把磁感應(yīng)強(qiáng)度這一磁學(xué)量轉(zhuǎn)換為電壓這一電學(xué)量的傳感器
D.熱敏電阻是把熱量這個(gè)熱學(xué)量轉(zhuǎn)換為電阻這個(gè)電學(xué)量
【分析】雙金屬片的特點(diǎn):利用不同膨脹系數(shù)的金屬片做成,當(dāng)溫度升高時(shí),金屬片向膨脹系數(shù)小的發(fā)生彎曲,觸點(diǎn)斷開(kāi);當(dāng)溫度降低時(shí),金屬片向膨脹系數(shù)大的發(fā)生彎曲,觸點(diǎn)不斷開(kāi);根據(jù)金屬熱電阻的特性分析,熱敏電阻是當(dāng)溫度變化時(shí),導(dǎo)致電阻的阻值發(fā)生變化;霍爾元件是能夠把磁感應(yīng)強(qiáng)度這一磁學(xué)量轉(zhuǎn)換為電壓這一電學(xué)量的傳感器。
【解答】解:A、利用雙金屬片溫度傳感器,可以控制電熨斗的溫度,故A與題意不符;
B、金屬熱電阻由金屬材料制成,其化學(xué)穩(wěn)定性好,但靈敏度差,故B與題意不符;
C、霍爾元件是能夠把磁感應(yīng)強(qiáng)度這一磁學(xué)量轉(zhuǎn)換為電壓這一電學(xué)量的傳感器,故C與題意不符;
D、熱敏電阻是把溫度這個(gè)熱學(xué)量轉(zhuǎn)換為電阻這個(gè)電學(xué)量,故D與題意相符;
本題選不正確的,故選:D。
【點(diǎn)評(píng)】本題考查了傳感器與霍爾效應(yīng),解題的關(guān)鍵是注意平時(shí)的積累,熟練掌握霍爾元件及傳感器的原理。
15.(2020春?肥城市期中)下列有關(guān)傳感器的說(shuō)法中錯(cuò)誤的是( )
A.霍爾元件是能夠把磁感應(yīng)強(qiáng)度轉(zhuǎn)換為電壓的一種磁傳感器
B.光電鼠標(biāo)利用了光傳感器
C.電子秤稱量物體質(zhì)量是利用了力傳感器
D.2020年初新冠肺炎疫情防控阻擊戰(zhàn)中,槍式測(cè)溫儀成了體溫檢測(cè)的“哨兵”,是利用了溫度傳感器
【分析】霍爾元件能夠把磁感應(yīng)強(qiáng)度的變化轉(zhuǎn)化為電壓;光電鼠標(biāo)是利用了光傳感器把光信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào);電子秤稱量物體的質(zhì)量利用了力傳感器把壓力的變化轉(zhuǎn)化為電信號(hào);槍式測(cè)溫儀是利用了紅外線傳感器。
【解答】解:A、霍爾元件是能夠?qū)⒋鸥袘?yīng)強(qiáng)度這個(gè)磁學(xué)量轉(zhuǎn)換為電壓這個(gè)電學(xué)量的一種傳感器,故A正確;
B、光電鼠標(biāo)器是通過(guò)紅外線或激光檢測(cè)鼠標(biāo)器的位移,將位移信號(hào)轉(zhuǎn)換為電脈沖信號(hào),再通過(guò)程序的處理和轉(zhuǎn)換來(lái)控制屏幕上的光標(biāo)箭頭的移動(dòng)的一種硬件設(shè)備,光電鼠標(biāo)就是利用了光傳感器,故B正確;
C、電子秤稱量物體質(zhì)量是利用了力傳感器,故C正確;
D、槍式測(cè)溫儀是利用了紅外線傳感器,故D錯(cuò)誤。
本題是選說(shuō)法錯(cuò)誤的
故選:D。
【點(diǎn)評(píng)】題目當(dāng)中涉及到的設(shè)備都是我們?nèi)粘I钣闷?,需要我們平時(shí)的積累,留意,也是物理知識(shí)再生活中應(yīng)用的一種體現(xiàn)。
16.(2019秋?牡丹江期末)下列有關(guān)傳感器的判斷正確的是( )
A.傳感器是將電學(xué)量(電壓、電流等)轉(zhuǎn)化成非電學(xué)量(壓力、溫度、位移等)的裝置
B.把霍爾元件放入磁場(chǎng)中,由于電磁感應(yīng)現(xiàn)象,在元件的電極間產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)
C.金屬熱電阻的電阻率隨溫度升高而減小
D.干簧管是一種能夠感知磁場(chǎng)的傳感器
【分析】傳感器將非電學(xué)量轉(zhuǎn)化成電學(xué)量;霍爾元件的工作原理是帶電粒子再磁場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)而非電磁感應(yīng);金屬熱電阻的電阻率隨溫度升高而增大;干簧管是磁控開(kāi)關(guān)。
【解答】解:A、傳感器是將非電學(xué)量(壓力、溫度、位移等)轉(zhuǎn)化成電學(xué)量(電壓、電流等)的裝置,故A錯(cuò)誤。
B、把霍爾元件放入磁場(chǎng)中,載流子在洛倫茲力的作用下偏轉(zhuǎn),使霍爾元件的上、下兩面出現(xiàn)電勢(shì)差,故B錯(cuò)誤。
C、金屬熱電阻的電阻率隨溫度升高而增大,故C錯(cuò)誤。
D、干簧管是磁控開(kāi)關(guān),故D正確。
故選:D。
【點(diǎn)評(píng)】本題考查了傳感器在生產(chǎn)、生活中的應(yīng)用。這種題型知識(shí)點(diǎn)廣,多以基礎(chǔ)為主,只要平時(shí)多加積累,難度不大。
17.(2020春?西城區(qū)校級(jí)月考)全自動(dòng)洗衣機(jī)設(shè)有多段式水位自動(dòng)感應(yīng)裝置,該裝置采用的可能是下列哪種類型的傳感器?( )
A.壓力傳感器B.紅外線傳感器
C.溫度傳感器D.生物傳感器
【分析】本題考查的知識(shí)點(diǎn)是傳感器,但是不同的傳感器有不同的具體應(yīng)用,要具體問(wèn)題具體分析。
【解答】解:洗衣機(jī)設(shè)有多段式水位自動(dòng)感應(yīng)裝置,是通過(guò)不同的壓力轉(zhuǎn)換成電學(xué)量,運(yùn)用的壓力傳感器,故A正確,BCD錯(cuò)誤;
故選:A。
【點(diǎn)評(píng)】本題考查傳感器的應(yīng)用,對(duì)于常用傳感器的工作原理、特性及在實(shí)踐中的應(yīng)用要在平時(shí)學(xué)習(xí)中不斷積累。
18.(2020春?鄭州期末)下列說(shuō)法正確的是( )
A.傳感器是把非電信息轉(zhuǎn)換成電信息的器件或裝置
B.真空中的光速在不同慣性系中測(cè)得的數(shù)值是不相同的
C.紫外線常用于醫(yī)院和食品消毒,是因?yàn)樗哂酗@著的熱效應(yīng)
D.波源與觀察者相互靠近時(shí),觀察者接收到的頻率小于波源的頻率
【分析】傳感器是把非電信息轉(zhuǎn)換成電信息的器件或裝置;真空中的光速不變;紫外線有顯著的化學(xué)作用,紅外線有顯著的熱效應(yīng);波源與觀察者相互靠近時(shí),觀察者接收到的頻率大于波源的頻率。
【解答】解:A、傳感器是把非電信息轉(zhuǎn)換成電信息的器件或裝置。故A正確;
B、真空中的光速在不同慣性系中測(cè)得的數(shù)值是相同的。故B錯(cuò)誤;
C、紫外線常用于醫(yī)院和食品消毒,但它不具有顯著的熱效應(yīng),反而紅外線才是顯著的熱效應(yīng)。故C錯(cuò)誤;
D、根據(jù)多普勒效應(yīng),波源與觀察者相互靠近時(shí),觀察者接收到的頻率大于波源的頻率。故D錯(cuò)誤;
故選:A。
【點(diǎn)評(píng)】本題考查了傳感器的應(yīng)用、紫外線的熒光效應(yīng)及其應(yīng)用、多普勒效應(yīng)等知識(shí)點(diǎn)。這種題型屬于基礎(chǔ)題,只要善于積累,難度不大。
19.(2019秋?淄博期末)有的樓道照明燈具有這樣的功能:大黑到一定程度時(shí),出現(xiàn)聲音它就開(kāi)啟;而在白天,即使有聲音它也沒(méi)有反應(yīng),在這種樓道照明燈的控制電路中,可能接入的傳感器是( )
A.溫度傳感器和光傳感器B.光傳感器和聲音傳感器
C.聲音傳感器和熱傳感器D.熱傳感器和力傳感器
【分析】明確傳感器的性質(zhì),知道傳感器的作用是將溫度、力、光、聲音等非電學(xué)量轉(zhuǎn)換為電學(xué)量。
【解答】解:樓道照明燈工作原理為:天黑時(shí),出現(xiàn)聲音它就開(kāi)啟;而在白天,即使有聲音它也沒(méi)有反應(yīng)。則可知,應(yīng)接入光傳感器和聲音傳感器,故B正確ACD錯(cuò)誤。
故選:B。
【點(diǎn)評(píng)】熱敏電阻是當(dāng)溫度變化時(shí),導(dǎo)致電阻的阻值發(fā)生變化;而光敏電阻則是當(dāng)有光時(shí),其電阻的阻值發(fā)生變化。當(dāng)它們起作用時(shí),其電阻的阻值都是變小,而金屬電阻則是變大。
20.(2020?廣陵區(qū)校級(jí)模擬)關(guān)于傳感器,下列說(shuō)法中正確的是( )
A.話筒是一種常用的聲傳感器,其作用是將電信號(hào)轉(zhuǎn)換為聲信號(hào)
B.電熨斗能夠自動(dòng)控制溫度的原因是它裝有雙金屬片溫度傳感器,這種傳感器的作用是控制電路的通斷
C.霍爾元件能把磁感應(yīng)強(qiáng)度這個(gè)磁學(xué)量轉(zhuǎn)換成電阻這個(gè)電學(xué)量
D.光敏電阻在光照射下其電阻會(huì)顯著變大
【分析】本題考查的知識(shí)點(diǎn)是傳感器,但是不同的傳感器有不同的具體應(yīng)用,要具體問(wèn)題具體分析.
【解答】解:A、動(dòng)圈式話筒是通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中受力,變化的電流通過(guò)線圈,產(chǎn)生變化的磁場(chǎng),其作用是將聲信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào),故A錯(cuò)誤;
B、電熨斗通過(guò)溫度傳感器實(shí)現(xiàn)溫度的自動(dòng)控制,故B正確;
C、霍爾元件能夠把磁學(xué)量轉(zhuǎn)換為電學(xué)量,不是磁感應(yīng)強(qiáng)度轉(zhuǎn)換成電阻,故C錯(cuò)誤;
D、光敏電阻是半導(dǎo)體材料,光照強(qiáng)度增加電阻減小,故D錯(cuò)誤;
故選:B。
【點(diǎn)評(píng)】該題考查常用傳感器的工作原理、特性及在實(shí)踐中的應(yīng)用,這一部分的知識(shí)比較簡(jiǎn)單,要在平時(shí)學(xué)習(xí)中不斷積累.
21.(2019秋?蕪湖期末)為了讓路燈能在天暗時(shí)自動(dòng)開(kāi)啟,天亮?xí)r自動(dòng)關(guān)閉,應(yīng)該在自動(dòng)控制電路中使用下述傳感器的哪一種( )
A.光傳感器B.壓力傳感器C.溫度傳感器D.氣體傳感器
【分析】光敏傳感器是最常見(jiàn)的傳感器之一,它的種類繁多,主要有:光電管、光電倍增管、光敏電阻、光敏三極管、太陽(yáng)能電池、紅外線傳感器、紫外線傳感器、光纖式光電傳感器、色彩傳感器、CCD和CMOS圖象傳感器等.最簡(jiǎn)單的光敏傳感器是光敏電阻,當(dāng)光子沖擊接合處就會(huì)產(chǎn)生電流.
【解答】解:夜幕降臨時(shí),路邊上的路燈就會(huì)自動(dòng)亮起,說(shuō)明控制電路的是光敏元件,故是光敏傳感器。
故選:A。
【點(diǎn)評(píng)】本題關(guān)鍵從題意讀出:夜幕降臨時(shí),路邊上的路燈就會(huì)自動(dòng)亮起;從而得到傳感器的種類,基礎(chǔ)題.
22.(2019春?榆樹(shù)市校級(jí)月考)下列說(shuō)法正確的是( )
A.金屬熱電阻的電阻率隨溫度升高而減小
B.干簧管是電控開(kāi)關(guān)
C.電熨斗中的雙金屬片上層膨脹系數(shù)比下層大
D.光敏電阻導(dǎo)電性能隨光強(qiáng)增強(qiáng)而減小
【分析】傳感器作為一種將其它形式的信號(hào)與電信號(hào)之間的轉(zhuǎn)換裝置,在我們的日常生活中得到了廣泛應(yīng)用,不同傳感器所轉(zhuǎn)換的信號(hào)對(duì)象不同,我們應(yīng)就它的具體原理進(jìn)行分析。
【解答】解:A、金屬熱電阻的阻值率隨溫度的升高而增大,故A錯(cuò)誤;
B、干簧管是磁控開(kāi)關(guān),故B錯(cuò)誤;
C、當(dāng)溫度升高時(shí),雙金屬片向膨脹系數(shù)小的一邊發(fā)生彎曲,觸點(diǎn)斷開(kāi),則雙金屬片上層金屬的膨脹系數(shù)大于下層金屬片,故C正確;
D、光敏電阻隨光強(qiáng)增強(qiáng)阻值減小,導(dǎo)電性能增強(qiáng),故D錯(cuò)誤。
故選:C。
【點(diǎn)評(píng)】傳感器能夠?qū)⑵渌盘?hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào),它們?cè)谏a(chǎn)生活中應(yīng)用非常廣泛,在學(xué)習(xí)中要注意體會(huì);明確半導(dǎo)體材料的應(yīng)用。
23.(2019春?亭湖區(qū)校級(jí)期中)下列關(guān)于傳感器的說(shuō)法正確的是( )
A.電飯鍋里面的溫度傳感器是雙金屬片
B.話筒是將電信號(hào)轉(zhuǎn)換成聲音信號(hào)的裝置
C.霍爾元件是溫度傳感器
D.干簧管利用磁場(chǎng)控制電路的通斷
【分析】電飯鍋里面的溫度傳感器是感溫磁鋼;話筒是將聲音信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)的裝置;霍爾元件是能夠把磁學(xué)量磁感應(yīng)強(qiáng)度轉(zhuǎn)換為電壓的傳感元件,不是溫度傳感器;干簧管利用磁場(chǎng)控制電路的通斷。
【解答】解:A、電飯鍋控溫基本原理不是雙金屬片溫控,雙金屬片溫控利用金屬的熱脹冷縮原理,電飯鍋用的是感溫磁鋼,溫度升高到居里溫度,磁性消失,從而實(shí)現(xiàn)控溫。故A錯(cuò)誤;
B、話筒是將聲音信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)的裝置。故B錯(cuò)誤;
C、霍爾元件是能夠把磁學(xué)量磁感應(yīng)強(qiáng)度轉(zhuǎn)換為電壓的傳感元件,不是溫度傳感器。故C錯(cuò)誤;
D、干簧管利用磁場(chǎng)控制電路的通斷。故D正確;
故選:D。
【點(diǎn)評(píng)】本題考查了傳感器,是物理知識(shí)在生活中的實(shí)際應(yīng)用,屬于基礎(chǔ)知識(shí),要記住。
24.(2019春?江油市校級(jí)期中)下列說(shuō)法中不正確的是( )
A.傳感器擔(dān)負(fù)著信息采集的任務(wù),是力、溫度、光、聲、化學(xué)成分轉(zhuǎn)化為電信號(hào)的主要工具
B.話筒是一種常用的聲傳感器,其作用是將電信號(hào)轉(zhuǎn)換為聲信號(hào)
C.干簧管是一種磁敏感元件
D.電熨斗能夠自動(dòng)控制溫度的原因是它裝有雙金屬片溫度傳感器,這種傳感器的作用是控制電路的通斷
【分析】傳感器是能感受規(guī)定的被測(cè)量并按照一定的規(guī)律轉(zhuǎn)換成可用信號(hào)的器件或裝置,通常由敏感元件和轉(zhuǎn)換元件組成。然后結(jié)合各種傳感器的特點(diǎn)與用途解答即可。
【解答】解:A、傳感器擔(dān)負(fù)著信息采集的任務(wù),是力、溫度、光、聲、化學(xué)成分轉(zhuǎn)換為電信號(hào)的主要工具。故A正確;
B、話筒是一種常用的聲傳感器,其作用是將聲音信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào),故B不正確;
C、干簧管是一種磁敏感元件,能夠?qū)⒋诵盘?hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào),故C正確;
D、電熨斗能夠自動(dòng)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。故D正確。
本題選不正確,故選:B。
【點(diǎn)評(píng)】傳感器能滿足信息的傳輸、處理、存儲(chǔ)、顯示、記錄和控制等要求,它是實(shí)現(xiàn)自動(dòng)檢測(cè)和自動(dòng)控制的首要環(huán)節(jié)
二.多選題(共3小題)
25.(2019秋?邯鄲期末)如圖所示是“電容式加速度傳感器”原理圖,電容器的一個(gè)金屬極彈性金屬片
板固定在絕緣底座上,另一塊極板用彈性金屬片制成,當(dāng)這種加速度傳感器用在上下移動(dòng)的升降機(jī)中時(shí),通過(guò)測(cè)量電容C的變化就能感知升降機(jī)加速度的變化情況。設(shè)升降機(jī)加速度為零時(shí)電容器的電容為C0,下列說(shuō)法正確的是( )
A.當(dāng)升降機(jī)加速上升時(shí),C>C0
B.當(dāng)升降機(jī)減速上升時(shí),C>C0
C.當(dāng)升降機(jī)減速下降時(shí),C<C0
D.當(dāng)升降機(jī)加速下降時(shí),C<C0
【分析】加速度向上時(shí),彈簧片向下彎曲,加速度向下時(shí),彈簧片向上彎曲;根據(jù)C=知,彈簧片向下彎曲,d減小,電容變大;彈簧片向上彎曲,d增大,電容變小。
【解答】解:A、當(dāng)升降機(jī)加速上升時(shí),加速度方向向上,彈簧片向下彎曲,電容變大,即C>C0,故A正確;
B、當(dāng)升降機(jī)減速上升時(shí),加速度方向向下,彈簧片向上彎曲,電容變小,即C<C0,故B錯(cuò)誤;
C、當(dāng)升降機(jī)減速下降時(shí),加速度方向向上,彈簧片向下彎曲,電容變大,即C>C0,故C錯(cuò)誤;
D、當(dāng)升降機(jī)加速下降時(shí),加速度方向向下,彈簧片向上彎曲,電容變小,即C<C0,故D正確。
故選:AD。
【點(diǎn)評(píng)】本題考查了牛頓運(yùn)動(dòng)定律的應(yīng)用﹣超重和失重、電容器與電容等知識(shí)點(diǎn)。這種題型知識(shí)點(diǎn)廣,多以基礎(chǔ)為主,只要平時(shí)多加積累,難度不大。
26.(2020春?山丹縣校級(jí)期中)某同學(xué)發(fā)現(xiàn)他居住的樓房中,樓梯上的過(guò)道燈在夜晚天黑時(shí),用力拍掌燈就亮了;而白天怎樣用力拍掌,燈都不能亮。后來(lái)老師告訴他:過(guò)道燈是由聲傳感器和光傳感器同時(shí)來(lái)控制的,其原理圖如圖所示,下列關(guān)于聲傳感器和光傳感器的說(shuō)法正確的是( )
A.白天有光照時(shí),光傳感器自動(dòng)閉合
B.夜晚無(wú)光照時(shí),光傳感器自動(dòng)閉合
C.有人走動(dòng)或發(fā)出聲音時(shí),聲傳感器自動(dòng)閉合
D.無(wú)人走動(dòng)或沒(méi)有聲音時(shí),聲傳感器自動(dòng)閉合
【分析】天亮?xí)r光控開(kāi)關(guān)自動(dòng)斷開(kāi),天黑時(shí)閉合;有人走動(dòng)發(fā)出聲音,聲控開(kāi)關(guān)閉合;兩個(gè)開(kāi)關(guān)同時(shí)閉合,燈就會(huì)自動(dòng)亮,所以兩個(gè)開(kāi)關(guān)應(yīng)相互影響同時(shí)符合閉合條件。
【解答】解:A.白天有光照時(shí),光傳感器自動(dòng)斷開(kāi),故A錯(cuò)誤;
B.夜晚無(wú)光照時(shí),光傳感器自動(dòng)閉合,故B正確;
C 有人走動(dòng)或發(fā)出聲音時(shí),聲傳感器自動(dòng)閉合,故C正確;
D 無(wú)人走動(dòng)或沒(méi)有聲音時(shí),聲傳感器自動(dòng)斷開(kāi),故D錯(cuò)誤。
故選:BC。
【點(diǎn)評(píng)】本題考查了傳感器在生產(chǎn)、生活中的應(yīng)用。這種題型知識(shí)點(diǎn)廣,多以基礎(chǔ)為主,只要平時(shí)多加積累,難度不大。
27.(2020?常熟市校級(jí)模擬)科學(xué)技術(shù)在生產(chǎn)、生活中有廣泛的應(yīng)用,下列裝置中運(yùn)用了電磁感應(yīng)的原理和規(guī)律的是( )
A.電子霍爾元件B.位移傳感器
C.回旋加速器D.運(yùn)輸中的電流表
【分析】霍爾元件和回旋加速器都利用了磁場(chǎng)對(duì)帶電粒子的作用;自感是一種電磁感應(yīng)現(xiàn)象;利用電磁阻尼來(lái)防止指針的擺動(dòng),是利用了電磁感應(yīng)現(xiàn)象。
【解答】解:AC、霍爾元件和回旋加速器都利用了磁場(chǎng)對(duì)帶電粒子的作用,沒(méi)有電磁感應(yīng)現(xiàn)象,故AC錯(cuò)誤;
B、位移傳感器中鐵芯插入線圈的長(zhǎng)度不同,線圈的自感系數(shù)不同,對(duì)交流的阻礙作用的大小不同,自感是一種電磁感應(yīng)現(xiàn)象,故B正確;
D、運(yùn)輸中的電流表兩極短接,利用電磁阻尼來(lái)防止指針的擺動(dòng),也是利用了電磁感應(yīng)現(xiàn)象,故D正確。
故選:BD。
【點(diǎn)評(píng)】本題考查了傳感器在生產(chǎn)、生活中的應(yīng)用等知識(shí)點(diǎn)。這種題型屬于基礎(chǔ)題,只要善于積累,難度不大。
三.填空題(共1小題)
28.(2020秋?金臺(tái)區(qū)期末)傳感器是一種能感知和識(shí)別信息的裝置,它由 敏感元件 和 電路 組成,能將感知和測(cè)量到的非電學(xué)量轉(zhuǎn)別為 電學(xué)量 。
【分析】明確傳感器的作用以及傳感器的組成,知道傳感器由敏感元件和電路組成,從而將某些非電學(xué)量轉(zhuǎn)化為電學(xué)量。
【解答】解:傳感器由敏感元件和電路組成,敏感元件可以將 力、溫度、光、聲、化學(xué)成分等非電學(xué)量轉(zhuǎn)化為電壓、電流等電學(xué)量。
故答案為:敏感元件;電路;電學(xué)量。
【點(diǎn)評(píng)】傳感器是指這樣一類元件:它能夠感知諸如力、溫度、光、聲、化學(xué)成分等非電學(xué)量,并把它們按照一定的規(guī)律轉(zhuǎn)化成電壓、電流等電學(xué)量。
四.實(shí)驗(yàn)題(共2小題)
29.(2020秋?長(zhǎng)沙期末)某同學(xué)學(xué)習(xí)傳感器后,用電源、電磁繼電器、滑動(dòng)變阻器、開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線等儀器設(shè)計(jì)了一個(gè)高溫報(bào)警器,要求是:正常情況綠燈亮,有險(xiǎn)情時(shí)電鈴報(bào)警。電路如圖所示,圖中儀器還不完整。請(qǐng)完成以下問(wèn)題:
(1)圖中的甲還需要放入的元件是 C 。
A.二極管
B.光敏電阻
C.NTC熱敏電阻(阻值隨溫度升高而減?。?br>D.PTC熱敏電阻(阻值隨溫度升高而增大)
(2)電路正確連接之后,該同學(xué)調(diào)試過(guò)程發(fā)現(xiàn)報(bào)警時(shí)溫度比預(yù)期偏低了一點(diǎn)點(diǎn)。要求在溫度更高一點(diǎn)時(shí)就開(kāi)始報(bào)警,則需要調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)頭往 左 (選填“左”或“右”)移動(dòng)一點(diǎn)。
【分析】圖中的甲還需要放入的元件是NTC熱敏電阻(阻值隨溫度升高而減?。?,要求在溫度更高一點(diǎn)時(shí)就開(kāi)始報(bào)警,則需要調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)頭往左移動(dòng)一點(diǎn),這樣,電阻增大,NTC熱敏電阻需要升高到更高的溫度才能獲得較大的電流讓磁鐵獲得更大的磁力使電鈴報(bào)警。
【解答】解:(1)根據(jù)要求,在常溫下熱敏電阻甲阻值較大,電磁鐵磁性較弱,不能將銜鐵吸下,此時(shí)綠燈所在電路接通,綠燈亮,所以為是綠燈;溫度升高,熱敏電阻阻值較小,控制電路電流增大時(shí),電磁鐵磁性增大,將銜鐵吸下。所以圖中的甲還需要放入的元件是NTC熱敏電阻(阻值隨溫度升高而減?。┕蔬x:C。
(2)電路正確連接之后,該同學(xué)調(diào)試過(guò)程發(fā)現(xiàn)報(bào)警時(shí)溫度比預(yù)期偏高了一點(diǎn)點(diǎn),則是在熱敏電阻的電阻值比較小的時(shí)候才報(bào)警說(shuō)明電路中的總電阻值比較大。要求在溫度更低一點(diǎn)時(shí)就開(kāi)始報(bào)警,則需要調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器,使滑動(dòng)變阻器的電阻值小一些,則需要將滑動(dòng)頭往 左移動(dòng)一些。
故答案為:C,左。
【點(diǎn)評(píng)】本題考查了溫度傳感器,是物理知識(shí)在生活中的實(shí)際應(yīng)用,屬于基礎(chǔ)知識(shí),要記住。
30.(2020?上海模擬)在“用DIS研究通電螺線管的磁感應(yīng)強(qiáng)度”實(shí)驗(yàn)中,使用的是 磁 傳感器,采集數(shù)據(jù)繪制B﹣d圖線,得出結(jié)論:在螺線管的中間位置一定范圍內(nèi),磁感應(yīng)強(qiáng)度 基本保持不變,可看做勻強(qiáng)磁場(chǎng) 。
【分析】因?yàn)樾枰獪y(cè)量磁感應(yīng)強(qiáng)度,故要用到磁傳感器;由圖線可以得出在螺線管的中間位置一定范圍內(nèi),磁感應(yīng)強(qiáng)度基本保持不變。
【解答】解:用DIS研究通電螺線管的磁感應(yīng)強(qiáng)度,為了測(cè)量磁感應(yīng)強(qiáng)度,需要用到磁傳感器;由圖線可以看出,當(dāng)d在一定的范圍內(nèi),磁感應(yīng)強(qiáng)度幾乎保持不變,即在螺線管的中間位置一定范圍內(nèi),磁感應(yīng)強(qiáng)度基本保持不變,可看做勻強(qiáng)磁場(chǎng)。
故答案為:磁;基本保持不變,可看做勻強(qiáng)磁場(chǎng)。
【點(diǎn)評(píng)】本題主要考查了利用磁傳感器來(lái)確定螺線管內(nèi)部的磁場(chǎng)為勻強(qiáng)磁場(chǎng),解題的關(guān)鍵在于讀懂圖中的信息。

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