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章末素养提升
物理观念 传感器及其 工作原理 1.定义：能够感受到被测量的信息，并将其按照一定的规律转化为　　　　　　　　的器件或装置 2.常见的敏感元件： （1）热敏电阻——温度传感器，将　　　　转化为电学量 （2）光敏电阻——光传感器，将　　　　转化为电学量 3.工作流程：被测量→敏感元件→转换元件→转换电路→电学量
科学思维 1.理解传感器的原理 2.会运用传感器和简易自动控制装置解决实际问题
科学探究 1.会利用热敏电阻设计简单的自动控制电路——温控装置 2.会利用光敏电阻设计简单的自动控制电路——光控开关
科学态度 与责任 认识传感器对社会发展所起的重要作用；增强民族自豪感
例1　传感器被广泛应用于生产、生活中，下列关于传感器的说法正确的是（　　）
A.冰箱控温系统使用了温度传感器
B.夜间自动打开的路灯使用了温度传感器
C.电脑所用的光电鼠标主要是采用了声波传感器
D.霍尔元件把光照强弱这个光学量转换为电阻这个电学量
例2　（2023·广州市真光中学高二期中）如图所示，酒精检测仪是用来检测人体是否摄入酒精及摄入酒精多少的仪器。酒精检测器的核心传感器是（　　）
A.声音传感器 B.温度传感器
C.压力传感器 D.化学传感器
例3　把光敏电阻（光照越强，阻值越小）接入如图所示电路，制成光电报警装置。闭合开关，当光照达到一定强度时，报警器的蜂鸣器发声，则（　　）
A.干簧管应用了电磁感应原理
B.增大了电阻箱R的阻值，报警器在光照更强时才可能报警
C.增大了电源B的电动势，报警器在光照更强时才可能报警
D.增大了电源A的电动势，报警器在光照更强时才可能报警
例4　（多选）（2023·惠州市龙门县高级中学高二期中）教学楼过道灯是由声传感器和光传感器同时控制的，在夜晚天黑时，用力拍掌灯就亮了；而白天怎样用力拍掌，灯都不能亮。其原理图如图所示，下列关于声传感器和光传感器的说法正确的是（　　）
A.白天有光照时，光传感器自动闭合
B.夜晚无光照时，光传感器自动闭合
C.有人走动或发出声音时，声传感器自动闭合
D.无人走动或发出声音时，声传感器自动闭合
例5　（多选）电子眼在城市道路上随处可见，电子眼在交通管理中的运用，大大减小了交管部门的工作强度。电子眼系统通过路面下埋设的感应线来感知汽车的压力。感应线是一个压电薄膜传感器，压电薄膜在受压时两端产生电压，压力越大电压越高，压力稳定电压稳定，压电薄膜与电容器C和电阻R组成图甲所示的回路，红灯亮时，如果汽车的前、后轮先后经过感应线，回路中会产生两个脉冲电流，如图乙所示，即视为“闯红灯”，电子眼拍照留存。则红灯亮时（　　）
A.车轮停在感应线上时，电阻R上有恒定电流
B.车轮经过感应线的过程中，电容器先充电后放电
C.增大电阻R，可以使电容器稳定时的带电荷量减小
D.汽车前轮刚越过感应线，又倒回到线内，仍会被电子眼拍照留存
例6　传感器担负着信息采集的任务，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（电学量），例如热敏传感器。某热敏电阻RT阻值随温度变化的图线如图甲所示，图乙是由该热敏电阻RT作为传感器制作的简单自动报警器线路图。问：
（1）为了使温度过高时报警器响铃，c应接在　　　（选填“a”或“b”）处。
（2）若要使启动报警的温度提高些，应将滑动变阻器的滑片P向　　　　　　　（选填“左”或“右”）移动。
（3）如果在调试报警器达到最低报警温度时，无论如何调节滑动变阻器的滑片P都不能使报警器工作，且电路连接完好，各电路元件都能处于工作状态，则造成工作电路不能正常工作的原因可能是　　　 　　　 　　　　。
答案精析
再现素养知识
可用信号　热学量　光学量
提能综合训练
例1　A
例2　D　［酒精检测仪是把人体摄入的酒精浓度转化为电学量的传感器，属于化学传感器。故选D。］
例3　B　［干簧管上的线圈通电形成的磁场使簧片磁化时，两簧片相吸而接通蜂鸣器线路，则干簧管是利用磁极间的相互作用来控制电路的通断，A错误；报警时线圈中电流不变，总电阻不变，若增大电阻箱R的阻值，则光敏电阻应变小，光照更强，所以报警器在光照更强时才会报警，B正确；报警时线圈中电流不变，若增加电源B的电动势，则电路中总电阻应变大，光敏电阻变大，所以报警器在光照更弱时就会报警，C错误；增加电源A的电动势，不影响线圈中电流，报警器在原光照强度时会报警，D错误。］
例4　BC　［白天有光照时光传感器自动断开，夜晚无光照时自动闭合，有人走动或发出声音，声传感器闭合；两个传感器同时闭合，灯就会亮，故B、C正确。］
例5　BD　［车轮停在感应线上时，压力不变，则电压不变，电容器不充电，也不放电，电阻R上没有电流，故A错误；
由题图乙可知，当车轮经过时电流先增大后减小，然后再反向增大再减小，因电压是在受压时产生的，故说明电容器先充电后放电，故B正确；电阻R的作用是为了保护电路，防止电流过大而损坏压电薄膜传感器，阻值大小对电容器的电容大小没有影响，从而对电容器稳定时的带电荷量没有影响，故C错误；若汽车前轮越过感应线，又倒回线内，则前轮两次压线，仍形成两个脉冲电流，符合拍照条件，电子眼仍会拍照，故D正确。］
例6　（1）a　（2）左　（3）电源提供的电压太小以至于电磁铁磁性太弱或弹簧劲度系数太大，电磁铁的吸引力小于弹力
解析　（1）由题图甲可知，热敏电阻RT在温度升高时阻值变小，电路中电流变大，电磁铁磁性增强，把右侧衔铁吸引过来，与a接触，故c应接在a处。
（2）若要使启动报警的温度提高些，则应使电路中电阻更大，滑动变阻器的滑片P向左移动。
（3）电源提供的电压太小以至于电磁铁磁性太弱或弹簧劲度系数太大，电磁铁的吸引力小于弹力。(共18张PPT)
DIWUZHANG
第五章
章末素养提升
再现
素养知识
物理观念 传感器及其工作原理 1.定义：能够感受到被测量的信息，并将其按照一定的规律转化为 的器件或装置
2.常见的敏感元件：
(1)热敏电阻——温度传感器，将 转化为电学量
(2)光敏电阻——光传感器，将 转化为电学量
3.工作流程：被测量→敏感元件→转换元件→转换电路→电学量
可用信号
热学量
光学量
科学思维 1.理解传感器的原理
2.会运用传感器和简易自动控制装置解决实际问题
科学探究 1.会利用热敏电阻设计简单的自动控制电路——温控装置
2.会利用光敏电阻设计简单的自动控制电路——光控开关
科学态度与责任 认识传感器对社会发展所起的重要作用；增强民族自豪感
　传感器被广泛应用于生产、生活中，下列关于传感器的说法正确的是
A.冰箱控温系统使用了温度传感器
B.夜间自动打开的路灯使用了温度传感器
C.电脑所用的光电鼠标主要是采用了声波传感器
D.霍尔元件把光照强弱这个光学量转换为电阻这个电学量
例1
√
提能
综合训练
冰箱控温系统利用温度传感器来调节冰箱内的温度，A正确；
夜间自动打开的路灯使用了光传感器，B错误；
电脑所用的光电鼠标主要是采用了光电传感器，C错误；
霍尔元件把磁场变化转换为电信号，D错误。
　(2023·广州市真光中学高二期中)如图所示，酒精检测仪是用来检测人体是否摄入酒精及摄入酒精多少的仪器。酒精检测器的核心传感器是
A.声音传感器
B.温度传感器
C.压力传感器
D.化学传感器
例2
√
酒精检测仪是把人体摄入的酒精浓度转化为电学量的传感器，属于化学传感器。故选D。
　把光敏电阻(光照越强，阻值越小)接入如图所示电路，制成光电报警装置。闭合开关，当光照达到一定强度时，报警器的蜂鸣器发声，则
A.干簧管应用了电磁感应原理
B.增大了电阻箱R的阻值，报警器在光照更强时才可能
报警
C.增大了电源B的电动势，报警器在光照更强时才可能
报警
D.增大了电源A的电动势，报警器在光照更强时才可能报警
例3
√
干簧管上的线圈通电形成的磁场使簧片磁化时，
两簧片相吸而接通蜂鸣器线路，则干簧管是利
用磁极间的相互作用来控制电路的通断，A错误；
报警时线圈中电流不变，总电阻不变，若增大电阻箱R的阻值，则光敏电阻应变小，光照更强，所以报警器在光照更强时才会报警，B正确；
报警时线圈中电流不变，若增加电源B的电动势，则电路中总电阻应变大，光敏电阻变大，所以报警器在光照更弱时就会报警，C错误；
增加电源A的电动势，不影响线圈中电流，报警器在原光照强度时会报警，D错误。
　(多选)(2023·惠州市龙门县高级中学高二期中)教学楼过道灯是由声传感器和光传感器同时控制的，在夜晚天黑时，用力拍掌灯就亮了；而白天怎样用力拍掌，灯都不能亮。其原理图如图所示，下列关于声传感器和光传感器的说法正确的是
A.白天有光照时，光传感器自动闭合
B.夜晚无光照时，光传感器自动闭合
C.有人走动或发出声音时，声传感器自动闭合
D.无人走动或发出声音时，声传感器自动闭合
例4
√
√
白天有光照时光传感器自动断开，夜晚无光照时自动闭合，有人走动或发出声音，声传感器闭合；两个传感器同时闭合，灯就会亮，故B、C正确。
　(多选)电子眼在城市道路上随处可见，电子眼在交通管理中的运用，大大减小了交管部门的工作强度。电子眼系统通过路面下埋设的感应线来感知汽车的压力。感应线是一个压电薄膜传感器，压电薄膜在受压时两端产生电压，压力越大电压越高，压力稳定电压稳定，压电薄膜与电容器C和电阻R组成图甲所示的回路，红灯亮时，如果汽车的前、后轮先后经过感应线，回路中会产生两个脉冲电流，如图乙所示，即视为“闯红灯”，电子眼拍照留存。则红灯亮时
例5
A.车轮停在感应线上时，电阻R上有恒定电流
B.车轮经过感应线的过程中，电容器先充电后放电
C.增大电阻R，可以使电容器稳定时的带电荷量减小
D.汽车前轮刚越过感应线，又倒回到线内，仍会被电子眼拍照留存
√
√
车轮停在感应线上时，压力不变，则电压不变，电容器不充电，也不放电，电阻R上没有电流，故A错误；
由题图乙可知，当车轮经过时电流先增大后减小，然后再反向增大再减小，因电压是在受压时产生的，故说明电容器先充电后放电，故B正确；
电阻R的作用是为了保护电路，防止电流过大而损坏压电薄膜传感器，阻值大小对电容器的电容大小没有影响，从而对电容器稳定时的带电荷量没有影响，故C错误；
若汽车前轮越过感应线，又倒回线内，则前轮两次压线，仍形成两个脉冲电流，符合拍照条件，电子眼仍会拍照，故D正确。
　传感器担负着信息采集的任务，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(电学量)，例如热敏传感器。某热敏电阻RT阻值随温度变化的图线如图甲所示，图乙是由该热敏电阻RT作为传感器制作的简单自动报警器线路图。问：
例6
(1)为了使温度过高时报警器响铃，c应接在　　(选填“a”或“b”)处。
a
由题图甲可知，热敏电阻RT在温度升高时阻值变小，电路中电流变大，电磁铁磁性增强，把右侧衔铁吸引过来，与a接触，故c应接在a处。
(2)若要使启动报警的温度提高些，应将滑动变阻器的滑片P向　　(选填“左”或“右”)移动。
左
若要使启动报警的温度提高些，则应使电路中电阻更大，滑动变阻器的滑片P向左移动。
(3)如果在调试报警器达到最低报警温度时，无论如何调节滑动变阻器的滑片P都不能使报警器工作，且电路连接完好，各电路元件都能处于工作状态，则造成工作电路不能正常工作的原因可能是___________________
_______________________________________________________________。
电源提供的电压太小以至于电磁铁磁性太弱或弹簧劲度系数太大，电磁铁的吸引力小于弹力。
以至于电磁铁磁性太弱或弹簧劲度系数太大，电磁铁的吸引力小于弹力
电源提供的电压太小

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