《2018年高三物理一轮总复习专题11.5传感器的简单应用名师伴学》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2018年高三物理一轮总复习专题11.5传感器的简单应用名师伴学（14页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、专题11.5 传感器的简单应用课前预习 自我检测1下列器件应用力传感器的是()A鼠标器 B火灾报警器C测温仪 D电子秤【答案】D【解析】鼠标器中的敏感元件是红外线接收管，属于光传感器；火灾报警器中的敏感元件是光电三极管，属于光传感器；测温仪用的是温度传感器；电子秤的敏感元件是应变片，是力传感器，D正确2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【答案】B3用遥控器调换电视频道的过程，实际上就是传感器把光信号转换成电信号的过程，下列属于这类传感器的是()A红外
2、报警装置B走廊照明灯的声控装置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】红外报警装置是传感器把光信号(红外线)转换成电信号，走廊照明灯的声控装置是传感器把声音信号转换成电信号，自动洗衣机中的压力传感装置是传感器把压力信号转换成电信号，电饭煲中控制加热和保温的温控器是传感器把温度信号转换成电信号4关于电子秤中应变式力传感器的说法正确的是()A应变片是由导体材料制成的B当应变片的表面拉伸时，其电阻变大；反之变小C传感器输出的是应变片电压D外力越大，输出的电压差值越小【答案】B5办公大楼的大门能“看到”人的到来或离开而自动开或关，利用的传感器是() A生物传感器
3、B红外传感器C温度传感器 D压力传感器【答案】B【解析】自动门的自动控制要求灵敏、可靠，若用温度控制，人的体温与夏季气温接近，在夏季自动门可能做出错误动作自动门实际使用的是红外传感器，红外线属于不可见光，人在白天或黑夜均发出红外线，传感器接收到人体发出的红外线后传给自动控制装置的电动机，实现自动开门课堂讲练 典例分析考点一热敏电阻的特性及应用【典例1】 热电传感器利用了热敏电阻对温度变化响应很敏感的特性某学习小组的同学拟探究某种类型的热敏电阻的阻值如何随温度变化从室温升到80 时，所提供的热敏电阻Rt的阻值变化范围可能是由5 变到1 或由5 变到45 .除热敏电阻外，可供选用的器材如下：温度计
4、，测温范围10100 ；电流表A1，量程3 A，内阻rA0.1 ；电流表A2，量程0.6 A，内阻约为0.2 ；电压表V1，量程6 V，内阻rV1.5 k；电压表V2，量程3 V，内阻约为1 k；标准电阻，阻值R1100 ；滑动变阻器R2，阻值范围05 ；电源E，电动势3 V，内阻不计；开关及导线若干(1)甲同学利用如图所示的电路测量室温下热敏电阻的阻值要使测量效果最好，应选下列_组器材AA1和V1 BA2和V2 CA1和V2(2)在测量过程中，随着倒入烧杯中的开水增多，热敏电阻的温度升高到80 时，甲同学发现电流表、电压表的示数几乎都不随滑动变阻器R2的阻值的变化而改变(电路保持安全完好)，
5、这说明热敏电阻的阻值随温度升高而_(选填“增大”或“减小”)(3)学习小组的同学根据甲同学的实验，建议他在测量较高温度热敏电阻的阻值时重新设计电路，更换器材请你在如图所示的虚线框内完成测量温度80 时热敏电阻阻值的实验电路图【答案】(1)B(2)增大(3)见【解析】图(3)因80 时热敏电阻阻值较大，而滑动变阻器阻值较小，故滑动变阻器采用分压接法又因电阻阻值较大，故电流表不能准确测量电流，故采用电压表V1与定值电阻R1并联后充当电流表来测量电流，故电路图如图所示【跟踪短训】1. 如图，一热敏电阻RT放在控温容器M内；为毫安表，量程6 mA，内阻为数十欧姆；E为直流电源，电动势约为3 V，内阻很
6、小；R为电阻箱，最大阻值为999.9 ；S为开关。已知RT在95 时的阻值为150 ，在20 时的阻值约为550 。现要求在降温过程中测量在9520 之间的多个温度下RT的阻值。(1)在图中画出连线，完成实验原理电路图。(2)完成下列实验步骤中的填空。依照实验原理电路图连线。调节控温容器M内的温度，使得RT温度为95 。将电阻箱调到适当的阻值，以保证仪器安全。闭合开关。调节电阻箱，记录电流表的示数I0，并记录_。将RT的温度降为T1(20 T195 )；调节电阻箱，使得电流表的读数_，记录_。温度为T1时热敏电阻的电阻值RT1_。逐步降低T1的数值，直至20 为止；在每一温度下重复步骤。【答案
7、】：(1)见【解析】(2) 电阻箱的读数R0仍为I0电阻箱的读数为R1R0R1150 【解析】：(1)根据所给器材，要测量在不同温度下RT的阻值，只能将电阻箱、热敏电阻、毫安表与电源串联形成测量电路，如图所示。考点二光敏电阻的特性及应用【典例2】 为了节能和环保，一些公共场所使用光控开关控制照明系统光控开关可采用光敏电阻来控制，光敏电阻是阻值随着光的照度而发生变化的元件(照度可以反映光的强弱，光越强照度越大，照度单位为lx)某光敏电阻RP在不同照度下的阻值如下表：照度(lx)0.20.40.60.81.01.2电阻(k)754028232018(1)根据表中数据，请在下图坐标系中描绘出阻值随照
8、度变化的曲线，并说明阻值随照度变化的特点(2)如图所示当1、2两端所加电压上升至2 V时，控制开关自动启动照明系统请利用下列器材设计一个简单电路，给1、2两端提供电压，要求当天色渐暗照度降低至1.0 lx时启动照明系统，在虚线框内完成电路原理图(不考虑控制开关对所设计电路的影响)提供的器材如下：光敏电阻RP(符号)；直流电源E(电动势3 V，内阻不计)；定值电阻：R110 k，R220 k，R340 k(限选其中之一并在图中标出)；开关S及导线若干【答案】见【解析】 【跟踪短训】2. (多选) 如图所示为光敏电阻自动计数器的示意图，图中虚线表示激光，圆柱体表示随传送带运动的货物，其中R1为光敏
9、电阻，R2为定值电阻，此光电计数器的基本工作原理是()A当光照射R1时，信号处理系统获得高电压B当光照射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【答案】：BD考点三 实验拓展创新【典例3】现要组装一个由热敏电阻控制的报警系统，要求当热敏电阻的温度达到或超过60 时，系统报警提供的器材有：热敏电阻，报警器(内阻很小，流过的电流超过Ic时就会报警)，电阻箱(最大阻值为999.9 )，直流电源(输出电压为U，内阻不计)，滑动变阻器R1(最大阻值为1 000 )，滑动变阻器R2(最大阻值为2 000 )，单刀双掷开关一个，导线若干在
10、室温下对系统进行调节已知U约为18 V，Ic约为10 mA；流过报警器的电流超过20 mA时，报警器可能损坏；该热敏电阻的阻值随温度升高而减小，在60 时阻值为650.0 .(1)在图中完成待调节的报警系统原理电路图的连线(2)电路中应选用滑动变阻器_(填“R1”或“R2”)(3)按照下列步骤调节此报警系统：电路接通前，需将电阻箱调到一固定的阻值，根据实验要求，这一阻值为_；滑动变阻器的滑片位置于_(填“a”或“b”)端附近，不能置于另一端的原因是_将开关向_(填“c”或“d”)端闭合，缓慢移动滑动变阻器的滑片，直至_(4)保持滑动变阻器滑片的位置不变，将开关向另一端闭合，报警系统即可正常使用
11、【答案】(1)见【解析】图(2)R2(3)650.0b接通电源后，流过报警器的电流会超过20 mA，报警器可能损坏c报警器开始报警【解析】(1)先用电阻箱替代热敏电阻，连接成闭合回路进行调试电路图连接如图所示 课后巩固 课时作业1(多选)如图是温度报警器电路示意图，下列关于此电路的分析正确的是() A当RT的温度升高时，RT减小，A端电势降低，Y端电势升高，蜂鸣器会发出报警声B当RT的温度升高时，RT减小，A端电势升高，Y端电势降低，蜂鸣器会发出报警声C当增大R1时，A端电势升高，Y端电势降低，蜂鸣器会发出报警声D当增大R1时，A端电势降低，Y端电势升高，蜂鸣器会发出报警声【答案】BC【解析】
12、由于温度升高时，RT变小，A端电势升高而Y端电势降低，蜂鸣器发声报警，故B项正确，A项错误；又由于RT与R1是串联关系，当R1增大时，A端电势升高而Y端电势降低，蜂鸣器会发声报警，故C项正确，D项错误2传感器是各种测量和控制系统的“感觉器官”，电梯超载时会自动报警这种报警系统通常采用的传感器是()A生物传感器 B声控传感器C红外传感器 D压力传感器【答案】D【解析】电梯超载时人或物体对升降机底板压力超过不超载时的压力，所以这种报警系统通常采用的传感器是压力传感器，D正确3(多选)为了保证行车安全和乘客身体健康，动车上装有烟雾报警装置，其原理如图6214所示M为烟雾传感器，其阻值RM随着烟雾浓度
13、的改变而变化，电阻R为可变电阻车厢内有人抽烟时，烟雾浓度增大，导致S两端的电压增大，装置发出警报下列说法正确的是() ARM随烟雾浓度的增大而增大BRM随烟雾浓度的增大而减小C若要提高报警灵敏度可增大RD若要提高报警灵敏度可减小R【答案】BC4(多选)有一种测量物体重量的电子秤，其电路原理图如图中的虚线部分所示，主要由三部分构成：踏板、压力传感器(实际上是一个阻值可随压力变化的电阻器)、显示重量的仪表G(实质上是电流表)不计踏板的质量，已知电流表的量程为2 A，内阻为1 ，电源电动势为12 V，内阻为1 ，压力传感器的电阻R随压力F变化的函数关系式为R300.01F(F和R的单位分别为N和)下列说法正确的是()A该电子秤能测量的最大重量是2 600 NB该电子秤零刻度线(即踏板空载时的刻度线)应标在电流表G刻度盘的0.375 A处C电流表G的量程越大，则能测量的最大重量越小D该电子秤可以通过电路规律转换成F3 200(F、I的单位分别为N、A)关系进行刻度转换【答案】AB5温度传感器广泛应用于家用电器中，它是利用热敏电阻的阻值随温度变化的特性来工作的如图甲所示为某装置中的传感器工作原理图，已知电源的电动势E9.0 V，内电阻不计；G为灵敏电流表，其内阻Rg保持不变；R为热敏电阻，其阻值随温度的变化关系如图乙所示闭合开关S，当R的温度等于20 时，电流表示数I1
