資源簡介

章末素養(yǎng)提升
物理觀念 傳感器及其 工作原理 1.定義：能夠感受到被測量的信息，并將其按照一定的規(guī)律轉(zhuǎn)化為　　　　　　　　的器件或裝置 2.常見的敏感元件： （1）熱敏電阻——溫度傳感器，將　　　　轉(zhuǎn)化為電學(xué)量 （2）光敏電阻——光傳感器，將　　　　轉(zhuǎn)化為電學(xué)量 3.工作流程：被測量→敏感元件→轉(zhuǎn)換元件→轉(zhuǎn)換電路→電學(xué)量
科學(xué)思維 1.理解傳感器的原理 2.會運(yùn)用傳感器和簡易自動控制裝置解決實(shí)際問題
科學(xué)探究 1.會利用熱敏電阻設(shè)計(jì)簡單的自動控制電路——溫控裝置 2.會利用光敏電阻設(shè)計(jì)簡單的自動控制電路——光控開關(guān)
科學(xué)態(tài)度 與責(zé)任 認(rèn)識傳感器對社會發(fā)展所起的重要作用；增強(qiáng)民族自豪感
例1　傳感器被廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)、生活中，下列關(guān)于傳感器的說法正確的是（　　）
A.冰箱控溫系統(tǒng)使用了溫度傳感器
B.夜間自動打開的路燈使用了溫度傳感器
C.電腦所用的光電鼠標(biāo)主要是采用了聲波傳感器
D.霍爾元件把光照強(qiáng)弱這個光學(xué)量轉(zhuǎn)換為電阻這個電學(xué)量
例2　（2023·廣州市真光中學(xué)高二期中）如圖所示，酒精檢測儀是用來檢測人體是否攝入酒精及攝入酒精多少的儀器。酒精檢測器的核心傳感器是（　　）
A.聲音傳感器 B.溫度傳感器
C.壓力傳感器 D.化學(xué)傳感器
例3　把光敏電阻（光照越強(qiáng)，阻值越小）接入如圖所示電路，制成光電報警裝置。閉合開關(guān)，當(dāng)光照達(dá)到一定強(qiáng)度時，報警器的蜂鳴器發(fā)聲，則（　　）
A.干簧管應(yīng)用了電磁感應(yīng)原理
B.增大了電阻箱R的阻值，報警器在光照更強(qiáng)時才可能報警
C.增大了電源B的電動勢，報警器在光照更強(qiáng)時才可能報警
D.增大了電源A的電動勢，報警器在光照更強(qiáng)時才可能報警
例4　（多選）（2023·惠州市龍門縣高級中學(xué)高二期中）教學(xué)樓過道燈是由聲傳感器和光傳感器同時控制的，在夜晚天黑時，用力拍掌燈就亮了；而白天怎樣用力拍掌，燈都不能亮。其原理圖如圖所示，下列關(guān)于聲傳感器和光傳感器的說法正確的是（　　）
A.白天有光照時，光傳感器自動閉合
B.夜晚無光照時，光傳感器自動閉合
C.有人走動或發(fā)出聲音時，聲傳感器自動閉合
D.無人走動或發(fā)出聲音時，聲傳感器自動閉合
例5　（多選）電子眼在城市道路上隨處可見，電子眼在交通管理中的運(yùn)用，大大減小了交管部門的工作強(qiáng)度。電子眼系統(tǒng)通過路面下埋設(shè)的感應(yīng)線來感知汽車的壓力。感應(yīng)線是一個壓電薄膜傳感器，壓電薄膜在受壓時兩端產(chǎn)生電壓，壓力越大電壓越高，壓力穩(wěn)定電壓穩(wěn)定，壓電薄膜與電容器C和電阻R組成圖甲所示的回路，紅燈亮?xí)r，如果汽車的前、后輪先后經(jīng)過感應(yīng)線，回路中會產(chǎn)生兩個脈沖電流，如圖乙所示，即視為“闖紅燈”，電子眼拍照留存。則紅燈亮?xí)r（　　）
A.車輪停在感應(yīng)線上時，電阻R上有恒定電流
B.車輪經(jīng)過感應(yīng)線的過程中，電容器先充電后放電
C.增大電阻R，可以使電容器穩(wěn)定時的帶電荷量減小
D.汽車前輪剛越過感應(yīng)線，又倒回到線內(nèi)，仍會被電子眼拍照留存
例6　傳感器擔(dān)負(fù)著信息采集的任務(wù)，在自動控制中發(fā)揮著重要作用，傳感器能夠?qū)⒏惺艿降奈锢砹浚ㄈ鐪囟取⒐狻⒙暤龋┺D(zhuǎn)換成便于測量的量（電學(xué)量），例如熱敏傳感器。某熱敏電阻RT阻值隨溫度變化的圖線如圖甲所示，圖乙是由該熱敏電阻RT作為傳感器制作的簡單自動報警器線路圖。問：
（1）為了使溫度過高時報警器響鈴，c應(yīng)接在　　　（選填“a”或“b”）處。
（2）若要使啟動報警的溫度提高些，應(yīng)將滑動變阻器的滑片P向　　　　　　　（選填“左”或“右”）移動。
（3）如果在調(diào)試報警器達(dá)到最低報警溫度時，無論如何調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片P都不能使報警器工作，且電路連接完好，各電路元件都能處于工作狀態(tài)，則造成工作電路不能正常工作的原因可能是　　　 　　　 　　　　。
答案精析
再現(xiàn)素養(yǎng)知識
可用信號　熱學(xué)量　光學(xué)量
提能綜合訓(xùn)練
例1　A
例2　D　［酒精檢測儀是把人體攝入的酒精濃度轉(zhuǎn)化為電學(xué)量的傳感器，屬于化學(xué)傳感器。故選D。］
例3　B　［干簧管上的線圈通電形成的磁場使簧片磁化時，兩簧片相吸而接通蜂鳴器線路，則干簧管是利用磁極間的相互作用來控制電路的通斷，A錯誤；報警時線圈中電流不變，總電阻不變，若增大電阻箱R的阻值，則光敏電阻應(yīng)變小，光照更強(qiáng)，所以報警器在光照更強(qiáng)時才會報警，B正確；報警時線圈中電流不變，若增加電源B的電動勢，則電路中總電阻應(yīng)變大，光敏電阻變大，所以報警器在光照更弱時就會報警，C錯誤；增加電源A的電動勢，不影響線圈中電流，報警器在原光照強(qiáng)度時會報警，D錯誤。］
例4　BC　［白天有光照時光傳感器自動斷開，夜晚無光照時自動閉合，有人走動或發(fā)出聲音，聲傳感器閉合；兩個傳感器同時閉合，燈就會亮，故B、C正確。］
例5　BD　［車輪停在感應(yīng)線上時，壓力不變，則電壓不變，電容器不充電，也不放電，電阻R上沒有電流，故A錯誤；
由題圖乙可知，當(dāng)車輪經(jīng)過時電流先增大后減小，然后再反向增大再減小，因電壓是在受壓時產(chǎn)生的，故說明電容器先充電后放電，故B正確；電阻R的作用是為了保護(hù)電路，防止電流過大而損壞壓電薄膜傳感器，阻值大小對電容器的電容大小沒有影響，從而對電容器穩(wěn)定時的帶電荷量沒有影響，故C錯誤；若汽車前輪越過感應(yīng)線，又倒回線內(nèi)，則前輪兩次壓線，仍形成兩個脈沖電流，符合拍照條件，電子眼仍會拍照，故D正確。］
例6　（1）a　（2）左　（3）電源提供的電壓太小以至于電磁鐵磁性太弱或彈簧勁度系數(shù)太大，電磁鐵的吸引力小于彈力
解析　（1）由題圖甲可知，熱敏電阻RT在溫度升高時阻值變小，電路中電流變大，電磁鐵磁性增強(qiáng)，把右側(cè)銜鐵吸引過來，與a接觸，故c應(yīng)接在a處。
（2）若要使啟動報警的溫度提高些，則應(yīng)使電路中電阻更大，滑動變阻器的滑片P向左移動。
（3）電源提供的電壓太小以至于電磁鐵磁性太弱或彈簧勁度系數(shù)太大，電磁鐵的吸引力小于彈力。(共18張PPT)
DIWUZHANG
第五章
章末素養(yǎng)提升
再現(xiàn)
素養(yǎng)知識
物理觀念 傳感器及其工作原理 1.定義：能夠感受到被測量的信息，并將其按照一定的規(guī)律轉(zhuǎn)化為 的器件或裝置
2.常見的敏感元件：
(1)熱敏電阻——溫度傳感器，將 轉(zhuǎn)化為電學(xué)量
(2)光敏電阻——光傳感器，將 轉(zhuǎn)化為電學(xué)量
3.工作流程：被測量→敏感元件→轉(zhuǎn)換元件→轉(zhuǎn)換電路→電學(xué)量
可用信號
熱學(xué)量
光學(xué)量
科學(xué)思維 1.理解傳感器的原理
2.會運(yùn)用傳感器和簡易自動控制裝置解決實(shí)際問題
科學(xué)探究 1.會利用熱敏電阻設(shè)計(jì)簡單的自動控制電路——溫控裝置
2.會利用光敏電阻設(shè)計(jì)簡單的自動控制電路——光控開關(guān)
科學(xué)態(tài)度與責(zé)任 認(rèn)識傳感器對社會發(fā)展所起的重要作用；增強(qiáng)民族自豪感
　傳感器被廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)、生活中，下列關(guān)于傳感器的說法正確的是
A.冰箱控溫系統(tǒng)使用了溫度傳感器
B.夜間自動打開的路燈使用了溫度傳感器
C.電腦所用的光電鼠標(biāo)主要是采用了聲波傳感器
D.霍爾元件把光照強(qiáng)弱這個光學(xué)量轉(zhuǎn)換為電阻這個電學(xué)量
例1
√
提能
綜合訓(xùn)練
冰箱控溫系統(tǒng)利用溫度傳感器來調(diào)節(jié)冰箱內(nèi)的溫度，A正確；
夜間自動打開的路燈使用了光傳感器，B錯誤；
電腦所用的光電鼠標(biāo)主要是采用了光電傳感器，C錯誤；
霍爾元件把磁場變化轉(zhuǎn)換為電信號，D錯誤。
　(2023·廣州市真光中學(xué)高二期中)如圖所示，酒精檢測儀是用來檢測人體是否攝入酒精及攝入酒精多少的儀器。酒精檢測器的核心傳感器是
A.聲音傳感器
B.溫度傳感器
C.壓力傳感器
D.化學(xué)傳感器
例2
√
酒精檢測儀是把人體攝入的酒精濃度轉(zhuǎn)化為電學(xué)量的傳感器，屬于化學(xué)傳感器。故選D。
　把光敏電阻(光照越強(qiáng)，阻值越小)接入如圖所示電路，制成光電報警裝置。閉合開關(guān)，當(dāng)光照達(dá)到一定強(qiáng)度時，報警器的蜂鳴器發(fā)聲，則
A.干簧管應(yīng)用了電磁感應(yīng)原理
B.增大了電阻箱R的阻值，報警器在光照更強(qiáng)時才可能
報警
C.增大了電源B的電動勢，報警器在光照更強(qiáng)時才可能
報警
D.增大了電源A的電動勢，報警器在光照更強(qiáng)時才可能報警
例3
√
干簧管上的線圈通電形成的磁場使簧片磁化時，
兩簧片相吸而接通蜂鳴器線路，則干簧管是利
用磁極間的相互作用來控制電路的通斷，A錯誤；
報警時線圈中電流不變，總電阻不變，若增大電阻箱R的阻值，則光敏電阻應(yīng)變小，光照更強(qiáng)，所以報警器在光照更強(qiáng)時才會報警，B正確；
報警時線圈中電流不變，若增加電源B的電動勢，則電路中總電阻應(yīng)變大，光敏電阻變大，所以報警器在光照更弱時就會報警，C錯誤；
增加電源A的電動勢，不影響線圈中電流，報警器在原光照強(qiáng)度時會報警，D錯誤。
　(多選)(2023·惠州市龍門縣高級中學(xué)高二期中)教學(xué)樓過道燈是由聲傳感器和光傳感器同時控制的，在夜晚天黑時，用力拍掌燈就亮了；而白天怎樣用力拍掌，燈都不能亮。其原理圖如圖所示，下列關(guān)于聲傳感器和光傳感器的說法正確的是
A.白天有光照時，光傳感器自動閉合
B.夜晚無光照時，光傳感器自動閉合
C.有人走動或發(fā)出聲音時，聲傳感器自動閉合
D.無人走動或發(fā)出聲音時，聲傳感器自動閉合
例4
√
√
白天有光照時光傳感器自動斷開，夜晚無光照時自動閉合，有人走動或發(fā)出聲音，聲傳感器閉合；兩個傳感器同時閉合，燈就會亮，故B、C正確。
　(多選)電子眼在城市道路上隨處可見，電子眼在交通管理中的運(yùn)用，大大減小了交管部門的工作強(qiáng)度。電子眼系統(tǒng)通過路面下埋設(shè)的感應(yīng)線來感知汽車的壓力。感應(yīng)線是一個壓電薄膜傳感器，壓電薄膜在受壓時兩端產(chǎn)生電壓，壓力越大電壓越高，壓力穩(wěn)定電壓穩(wěn)定，壓電薄膜與電容器C和電阻R組成圖甲所示的回路，紅燈亮?xí)r，如果汽車的前、后輪先后經(jīng)過感應(yīng)線，回路中會產(chǎn)生兩個脈沖電流，如圖乙所示，即視為“闖紅燈”，電子眼拍照留存。則紅燈亮?xí)r
例5
A.車輪停在感應(yīng)線上時，電阻R上有恒定電流
B.車輪經(jīng)過感應(yīng)線的過程中，電容器先充電后放電
C.增大電阻R，可以使電容器穩(wěn)定時的帶電荷量減小
D.汽車前輪剛越過感應(yīng)線，又倒回到線內(nèi)，仍會被電子眼拍照留存
√
√
車輪停在感應(yīng)線上時，壓力不變，則電壓不變，電容器不充電，也不放電，電阻R上沒有電流，故A錯誤；
由題圖乙可知，當(dāng)車輪經(jīng)過時電流先增大后減小，然后再反向增大再減小，因電壓是在受壓時產(chǎn)生的，故說明電容器先充電后放電，故B正確；
電阻R的作用是為了保護(hù)電路，防止電流過大而損壞壓電薄膜傳感器，阻值大小對電容器的電容大小沒有影響，從而對電容器穩(wěn)定時的帶電荷量沒有影響，故C錯誤；
若汽車前輪越過感應(yīng)線，又倒回線內(nèi)，則前輪兩次壓線，仍形成兩個脈沖電流，符合拍照條件，電子眼仍會拍照，故D正確。
　傳感器擔(dān)負(fù)著信息采集的任務(wù)，在自動控制中發(fā)揮著重要作用，傳感器能夠?qū)⒏惺艿降奈锢砹?如溫度、光、聲等)轉(zhuǎn)換成便于測量的量(電學(xué)量)，例如熱敏傳感器。某熱敏電阻RT阻值隨溫度變化的圖線如圖甲所示，圖乙是由該熱敏電阻RT作為傳感器制作的簡單自動報警器線路圖。問：
例6
(1)為了使溫度過高時報警器響鈴，c應(yīng)接在　　(選填“a”或“b”)處。
a
由題圖甲可知，熱敏電阻RT在溫度升高時阻值變小，電路中電流變大，電磁鐵磁性增強(qiáng)，把右側(cè)銜鐵吸引過來，與a接觸，故c應(yīng)接在a處。
(2)若要使啟動報警的溫度提高些，應(yīng)將滑動變阻器的滑片P向　　(選填“左”或“右”)移動。
左
若要使啟動報警的溫度提高些，則應(yīng)使電路中電阻更大，滑動變阻器的滑片P向左移動。
(3)如果在調(diào)試報警器達(dá)到最低報警溫度時，無論如何調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片P都不能使報警器工作，且電路連接完好，各電路元件都能處于工作狀態(tài)，則造成工作電路不能正常工作的原因可能是___________________
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電源提供的電壓太小以至于電磁鐵磁性太弱或彈簧勁度系數(shù)太大，電磁鐵的吸引力小于彈力。
以至于電磁鐵磁性太弱或彈簧勁度系數(shù)太大，電磁鐵的吸引力小于彈力
電源提供的電壓太小

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