1 传感器及其应用
课时安排：2课时
教学目标：1．知道什么是传感器，知道传感器是由敏感元件、电子线路与控制线路等组成的
2．常见的传感器工作原理及简单应用
3．应用传感器知识解决一些实际问题
本讲重点：常见的传感器工作原理及简单应用
本讲难点：应用传感器知识解决一些实际问题
考点点拨：1．热敏电阻的特性
2．光敏电阻的特性
3．力传感器的应用
4．温度传感器的应用
5．霍尔元件的应用
第一课时
一、考点扫描
知识整合
1．什么是传感器？它是怎样的一类元件？
2．热敏电阻和金属热电阻是一回事吗？它们的阻值随温度分别怎样变化？
3．霍尔电压UH=__________，式中各量分别表示什么？
4．光敏电阻有何特性？
5．传感器应用的一般模式是怎样的？请画图表示。
6．常用的一种力传感器是由_________和__________组成的，________是一种敏感元件，现在多用半导体材料组成，受压时其上表面拉伸，电阻变_____，下表面压缩，电阻变_____。外力越大，这两个表面的电压差值就越_____。
7．指出以下传感器应用的实例中，所应用的传感器，或主要元件。
（1）电子秤：_________的应用，敏感元件是_________
（2）话筒：_________的应用，分_______和_________两种。
（3）电熨斗：_________的应用，敏感元件是_________，作用：控制________的通断。
（4）电饭锅：_________的应用，敏感元件是_________，作用：控制________的通断。
（5）测温仪：_________的应用，测温元件是________或_________、________、_________。
（6）鼠标器：_________的应用，主要元件是________或_________
（7）火灾报警器：_________的应用，利用烟雾对____________来工作的。 2 二、高考要点精析
教师助手 学生帮手 家长朋友
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(时间：90分钟，满分：100分)
一、单项选择题(本题共10小题，每小题4分，共40分．在每小题给出的四个选项中，只有一个选项正确)
1．下列说法正确的是( )
A．凡将非电学量转化为电学量的传感器都是物理传感器
B．湿敏传感器只能是物理传感器
C．物理传感器只能将采集到的信息转化为电压输出
D．物理传感器利用的是物质的物理性质和物理效应
解析：选D.各种传感器虽然工作原理不同，但基本功能相似，多数是将非电学量转化为电学量，故A错；湿敏传感器为化学传感器，故B错；传感器既可将信息转化为电压输出，也可转化为电流、电阻等输出，故C错；由物理传感器定义知D正确．
2．(2011年龙岩高二检测)下列有关传感器的说法中错误的是( )
A．汶川大地震时用的生命探测仪利用了生物传感器
B．“嫦娥二号”卫星星载的立体相机获取月球数据利用了光传感器
C．电子秤称量物体质量是利用了力传感器
D．火灾报警器能够在发生火灾时报警是利用了温度传感器
解析：选D.生命探测仪是利用生物传感器，立体相机是利用光学传感器，电子秤是利用压力传感器，火灾报警是在烟雾浓度达到一定程度时能够输出电信号，使警铃发声或使红灯闪烁，自动报警，利用了烟雾传感器而不是利用了温度传感器，A、B、C对，D错．
3．在街旁的路灯，江海里的航标都要求在夜晚亮，白天熄，利用半导体的电学特性制成了自动点亮、熄灭的装置，实行了自动控制，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
解析：选B.由“夜晚亮、白天熄”的特性可知，此半导体材料为光敏性的．
4．人类发射的绕地球运转的所有航天器，在轨道上工作时都需要电能，所需要的电能都是由太阳能电池把太阳能转化为电能得到的，要求太阳能电池板总是对准太阳，为达到这一要求应利用下列哪种传感器来感知太阳方位( )
1 / 5 高中物理：传感器的应用练习
当堂检测A组（反馈练）
1．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．红外报警装置
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
答案：A
2. 在如图所示的电路中,电源两端的电压恒定,L为小灯泡,R为光敏电阻,D为发光二极管（电
流越大,发出的光越强）,且R与D相距不远,下列说法正确的是
（ ）
A.当滑动触头P向左移动时,L消耗的功率增大
B.当滑动触头P向左移动时,L消耗的功率减小
C.当滑动触头P向右移动时,L消耗的功率可能不变
D.无论怎样移动触头P,L消耗的功率都不变
答案：A
3. 在街道两旁的路灯,江海里的航标灯都要求在夜晚亮,白天熄。这种自动点亮、熄灭的装置,实现了自动控制,是因为利用了半导体的电学特性中的（ ）
A.压敏性 B.光敏性 C.热敏性 D.三种特性都利用
答案：B
4.楼道的感应灯具有这样的功能：天黑时,出现声音它就开启,而在白天,即使有声音它也没有反应。有关这种感应灯的构造及工作原理,下列说法正确的是（ ）
A．声控制电路中接有声传感器,通常用的是微型驻极体话筒
B．光控制电路中接有光传感器,通常用的是光敏电阻
C．两种传感器来的信号,通过或门电路后,实现自动开关控制
D．两种传感器来的信号,通过与门电路后,实现自动开关控制
2 / 5 答案：ABD
5. 一水平放置的圆盘绕竖直固定轴转动,在圆盘上沿半径开有一条宽度为mm2的均匀狭缝．将激光器与传感器上下对准,使二者间连线与转轴平行,分别置于圆盘的上下两侧,且可以同步地沿圆盘半径方向匀速移动,激光器连续向下发射激光束．在圆盘转动过程中,当狭缝经过激光器与传感器之间时,传感器接收到一个激光信号,并将其输入计算机,经处理后画出相应图线．图甲为该装置示意图,图乙为所接收的光信号随时间变化的图线,横坐标表示时间,纵坐标表示接收到的激光信号强度,图中311010t.s,320810t.s。
《传感器的应用》练习题
（40分钟 50分）
1.（5分）硫化镉的电阻率随光照强度变化而发生明显的变化，利用材料的这种特性可以制成（ ）
A.热敏电阻 B.光敏电阻 C.电容器 D.电感器
2.（5分）如图所示为一个逻辑电平检测电路，A与被测点相接，则（ ）
A.A为低电平，LED发光
B.A为高电平，LED发光
C.无论A为高电平或低电平，LED均不发光
D.无论A为高电平或低电平，LED均发光
3.（8分）（2013·保定高二检测）如图所示是一个火警报警装置的逻辑电路图。Rt是热敏电阻，低温时电阻值很大，高温时电阻值很小，R是阻值较小的可调电阻。
（1）要做到平时电铃不响，而火警时电铃由于高温响起。请在图中虚线圆内填
入符合需要的门电路。
（2）为了提高电路的灵敏度，即要把报警温度调得较低，应将R的值调
______（选填“大”或“小”）。
4.（12分）（2013·宝鸡高二检测）某实验探究小组为了探究物体的加速度与所受合外力之间的关系，设计了如图甲所示的实验装置。该实验小组成员用钩码的重力作为小车所受的合力，用传感器测小车的加速度，通过改变钩码的数量，多次重复测量，可得小车运动的加速度a和所受合力F的关系图像，他们在轨道水平和倾斜的两种情况下分别做了实验，得到了两条a-F图像，如图乙所示。
（1）图乙中的图像
是在轨道右侧抬高的情况下得到的（选填“①”或“②”）。当钩码的数量增大到一定程度时，图乙中的图像明显偏离直线，造成此误差的主要原因是 。
（2）小车和传感器（接收器）的总质量m= kg，小车和轨道间的动摩擦因数μ= 。（g取10m/s2）
5.（12分）传感器担负着信息的采集任务，在自动控制中发挥着重要作用，传感器能够将感受到的物理量（如温度、光、声等）转换成便于测量的量（通常是电学量）。例如，热敏传感器主要是应用了半导体材料制成的热敏电阻，其阻值随温度变化的图线如图甲所示，图乙是由热敏电阻Rt作为传感器制作的简单自动报警器的线路图，问：
