第五章傳感器[核心素養(yǎng)·學(xué)習(xí)目標(biāo)]核心素養(yǎng)學(xué)習(xí)目標(biāo)物理觀念了解門窗防盜裝置、光控電路的實(shí)驗(yàn)電路圖及工作原理科學(xué)思維學(xué)會(huì)分析含有傳感器的電路，用科學(xué)的思維方式，來解決問題科學(xué)探究通過對(duì)門窗防盜裝置、光控電路的實(shí)驗(yàn)操作，提高實(shí)際動(dòng)手能力的同時(shí)學(xué)會(huì)自己分析問題、解決問題，培養(yǎng)探究科學(xué)問題的興趣科學(xué)態(tài)度與責(zé)任通過學(xué)習(xí)傳感器在生產(chǎn)、生活中的應(yīng)用，體會(huì)科學(xué)對(duì)社會(huì)發(fā)展的推動(dòng)作用課前課前預(yù)習(xí)考點(diǎn)一、傳感器應(yīng)用的一般模式考點(diǎn)二、力傳感器的應(yīng)用——電子秤1．組成：電子秤使用的測(cè)力裝置是力傳感器，常用的一種力傳感器是由金屬粱 和應(yīng)變片 組成的．敏感元件： 應(yīng)變片 2．原理：如圖所示，彈簧鋼制成的梁形元件右端固定，在梁的上下表面各貼一個(gè)應(yīng)變片，在梁的自由端施力F，則梁發(fā)生彎曲 ，上表面 拉伸，下表面 壓縮 ，上表面應(yīng)變片的電阻 變大，下表面應(yīng)變片的電阻變小，F(xiàn)越大，彎曲形變?cè)酱?，如果讓?yīng)變片中通過的電流保持恒定，那么上表面應(yīng)變片兩端的電壓變大，下表面應(yīng)變片兩端的電壓變小，傳感器把這兩個(gè)電壓的差值輸出，外力越大，輸出的電壓差值也就越大 ．3．作用：應(yīng)變片將物體形變這個(gè)力學(xué)量轉(zhuǎn)換為電壓這個(gè)電學(xué)量．考點(diǎn)三、溫度傳感器的應(yīng)用——電熨斗、電飯鍋1．電熨斗(1)構(gòu)造(如下圖所示)它主要由調(diào)溫旋鈕、升降螺絲、絕緣支架、觸點(diǎn)、雙金屬片、彈性銅片、電熱絲、金屬底板等幾部分組成．(2)敏感元件：雙金屬片(3)工作原理：溫度變化時(shí)，由于雙金屬片上層金屬與下層金屬的 膨脹系數(shù) 不同，雙金屬片發(fā)生彎曲從而控制電路的通斷．2．電飯鍋(1)構(gòu)造(如圖所示)(2)敏感元件：感溫鐵氧體(3)工作原理：①居里溫度：感溫鐵氧體常溫下具有鐵磁性，溫度上升到 約103℃時(shí)，失去鐵磁性，這一溫度稱為“居里溫度”．②自動(dòng)斷電原理：用手按下開關(guān)通電加熱，開始煮飯，當(dāng)鍋內(nèi)加熱溫度達(dá)到 103℃ 時(shí)，鐵氧體失去磁性，與永久磁鐵失去吸引力，被彈簧片彈開，從而推動(dòng)杠桿使觸點(diǎn)開關(guān)斷開．3．測(cè)溫儀(1)敏感元件熱敏電阻，金屬熱電阻，熱電偶，紅外線敏感元件等．(2)工作原理敏感元件將 溫度轉(zhuǎn)換成 電信號(hào) ，由指針式儀表或數(shù)字式儀表顯示出來．考點(diǎn)四、光傳感器的應(yīng)用——火災(zāi)報(bào)警器1．構(gòu)造：帶孔的罩子內(nèi)裝有發(fā)光二極管 、光電三極管和不透明的 擋板 ．2．工作原理：帶孔的罩子內(nèi)裝有發(fā)光二極管LED、光電三極管和不透明的擋板．平時(shí)，光電三極管收不到LED發(fā)出的光，呈現(xiàn)高電阻狀態(tài)．煙霧進(jìn)入罩內(nèi)后對(duì)光有散射作用，使部分光線照射到光電三極管上，其電阻變小．與傳感器連接的電路檢測(cè)出這種變化，就會(huì)發(fā)出警報(bào)．3．常見的光傳感器：光敏電阻、光電管、光電二極管、光電三極管等.知識(shí)講解知識(shí)講解【知識(shí)點(diǎn)總結(jié)】一、門窗防盜報(bào)警裝置實(shí)驗(yàn)1.實(shí)驗(yàn)的基本思想：利用干簧管作為控制器實(shí)現(xiàn)：當(dāng)門窗緊閉時(shí)，蜂鳴器不響，指示燈亮；當(dāng)門窗被打開時(shí)，蜂鳴器發(fā)出聲音報(bào)警，指示燈滅。2.實(shí)驗(yàn)電路圖：3.工作原理：閉合電路開關(guān)S，系統(tǒng)處于防盜狀態(tài)。當(dāng)門窗緊閉時(shí)，磁體M靠近干簧管SA，干簧管兩個(gè)簧片被磁化相吸而接通繼電器線圈K，使繼電器工作。繼電器的動(dòng)觸點(diǎn)c與常開觸點(diǎn)a接通，發(fā)光二極管LED發(fā)光，顯示電路處于正常工作狀態(tài)。當(dāng)門窗開啟時(shí)，磁體離開干簧管，干簧管失磁斷開，繼電器被斷電。繼電器的動(dòng)觸點(diǎn)c與常閉觸點(diǎn)b接通，蜂鳴器H發(fā)聲報(bào)警。干簧管在電路中起傳感器和控制開關(guān)的作用，繼電器則相當(dāng)于一個(gè)自動(dòng)的雙向開關(guān)。4.實(shí)驗(yàn)步驟：（1）連接電路前，要先判斷一下干簧管是否可以正常工作。用磁體直接靠近干簧管，觀察簧片能否正常工作。（2）確定各元件可以正常工作后，按照?qǐng)D所示連接電路。（3）接通電源后，將磁體靠近和離開干簧管，分別觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。二、光控開關(guān)實(shí)驗(yàn)1.實(shí)驗(yàn)的基本思想：利用光敏電阻作為光控開關(guān)實(shí)現(xiàn)在天黑到一定程度時(shí)讓路燈自動(dòng)開啟，而在天明時(shí)自動(dòng)熄滅。2.實(shí)驗(yàn)電路圖：3.工作原理：當(dāng)環(huán)境光比較強(qiáng)時(shí)，光敏電阻RG的阻值很小，三極管不導(dǎo)通，發(fā)光二極管或繼電器所在的回路相當(dāng)于斷路，即發(fā)光二極管不工作；繼電器處于常開狀態(tài)，小燈泡L不亮。當(dāng)環(huán)境光比較弱時(shí)，光敏電阻RG的阻值變大，三極管導(dǎo)通，且獲得足夠的基極電流，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)繼電器吸合而點(diǎn)亮小燈泡L。1.實(shí)驗(yàn)步驟：（1）按照?qǐng)D所示連接電路，檢查無誤后，接通電源。（2）讓光敏電阻RG受到白天較強(qiáng)的自然光照射，調(diào)節(jié)電阻R1使發(fā)光二極管LED或小燈泡L剛好不發(fā)光。（3）遮擋RG，當(dāng)光照減弱到某種程度時(shí)，就會(huì)看到發(fā)光二極管LED或小燈泡L發(fā)光。（4）讓光照加強(qiáng)，當(dāng)光照強(qiáng)到某種程度時(shí)，則發(fā)光二極管LED或小燈泡L熄滅。如現(xiàn)象不明顯，可用手電筒加強(qiáng)光照或遮蓋光敏電阻再進(jìn)行觀察。【大招總結(jié)】一、傳感器問題分析1．分析思路物理傳感器是將所感受的物理量(如力、熱、光等)轉(zhuǎn)換為便于測(cè)量的電學(xué)量的器件．我們可以把傳感器的應(yīng)用過程分為三個(gè)步驟：(1)信息采集(2)信息加工、放大、傳輸(3)利用所獲得的信息執(zhí)行某種操作．2．分析傳感器問題要注意四點(diǎn)(1)感受量分析要明確傳感器所感受的物理量，如力、熱、光、磁、聲等．(2)輸出信號(hào)分析明確傳感器的敏感元件，分析它的輸入信號(hào)及輸出信號(hào)，以及輸入信號(hào)與輸出信號(hào)間的變化規(guī)律．(3)電路結(jié)構(gòu)分析認(rèn)真分析傳感器所在的電路結(jié)構(gòu)，在熟悉常用電子元件工作特點(diǎn)基礎(chǔ)上，分析電路輸出信號(hào)與輸入信號(hào)間的規(guī)律．(4)執(zhí)行機(jī)構(gòu)工作分析傳感器的應(yīng)用，不僅包含非電學(xué)量如何向電學(xué)量轉(zhuǎn)化的過程，還包含根據(jù)所獲得的信息控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)進(jìn)行工作的過程．二、在生產(chǎn)、生活中常見傳感器的應(yīng)用1．生活中的傳感器(1)與溫度控制相關(guān)的家用電器：電飯煲、電冰箱、微波爐、空調(diào)、消毒碗柜等，都用到溫度傳感器．(2)紅外傳感器：自動(dòng)門、家電遙控器、生命探測(cè)器、非接觸紅外測(cè)溫儀以及防盜、防火報(bào)警器等．(3)照相機(jī)中的光傳感器和家用便攜式電子秤的壓力傳感器等．2．農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的傳感器(1)濕度傳感器：判斷農(nóng)田的水分蒸發(fā)情況，自動(dòng)供水或停水．(2)溫度傳感器和濕度傳感器，可對(duì)上百個(gè)點(diǎn)進(jìn)行溫度和濕度監(jiān)測(cè)．由于有了十分先進(jìn)可靠的測(cè)試技術(shù)，有效地減少了霉變現(xiàn)象．3．工業(yè)生產(chǎn)中的傳感器(1)生產(chǎn)的自動(dòng)化和半自動(dòng)化．用機(jī)器人、自動(dòng)化小車、自動(dòng)機(jī)床、各種自動(dòng)生產(chǎn)線或者系統(tǒng)，代替人完成加工、裝配、包裝、運(yùn)輸、存儲(chǔ)等工作．各種傳感器使生產(chǎn)的自動(dòng)運(yùn)行保持在最佳狀態(tài)，以確保產(chǎn)品質(zhì)量，提高效率和產(chǎn)量，節(jié)約原材料等．(2)在數(shù)控機(jī)床中的位移測(cè)量裝置，就是利用高精度位移傳感器進(jìn)行位移測(cè)量，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)零部件的精密加工．典型例題典型例題【例1】如圖是利用太陽能給LED路燈供電的自動(dòng)控制電路的示意圖。是光敏電阻，是保護(hù)定值電阻，日光充足時(shí)，電磁繼電器把銜鐵吸下，接入電路，太陽能電池板給蓄電池充滿電，光線不足時(shí)，銜鐵被彈簧拉起，與接入電路，蓄電池給LED路燈供電，路燈亮起，下列關(guān)于該電路說法中正確的是（）A．該光敏電阻阻值隨光照強(qiáng)度增大而增大B．增加電源電動(dòng)勢(shì)可以增加路燈照明時(shí)間C．并聯(lián)更多的LED路燈可延長(zhǎng)每天路燈照明時(shí)間D．增大保護(hù)電阻阻值可延長(zhǎng)每天路燈照明時(shí)間【答案】D【詳解】A．日光充足時(shí)，電磁繼電器把銜鐵吸下，接入電路，可知電流增大了，而蓄電池電動(dòng)勢(shì)不變，根據(jù)閉合回路歐姆定律，控制電路的電阻變小了，因此當(dāng)日光充足時(shí)，光敏電阻減小了，故A錯(cuò)誤；B．在電阻不變的情況下增加電源電動(dòng)勢(shì)，控制電路電流增大，電磁繼電器會(huì)把銜鐵吸下，路燈不亮，因此減少了路燈照明時(shí)間，故B錯(cuò)誤；C．LED路燈的盞數(shù)不影響控制電路，若考慮蓄電池的容量，則并聯(lián)更多的LED路燈亮起時(shí)會(huì)更快地消耗電能，反而會(huì)減少路燈的照明時(shí)間，故C錯(cuò)誤；D．增大保護(hù)電阻，減小了電流，增大了路燈照明時(shí)間，故D正確。故選D。【例2】圖是一位同學(xué)設(shè)計(jì)的防盜門報(bào)警器的簡(jiǎn)化電路示意圖.門打開時(shí)，紅外光敏電阻受到紅外線照射，電阻減?。婚T關(guān)閉會(huì)遮蔽紅外線源（紅外線源沒有畫出），經(jīng)實(shí)際試驗(yàn)，燈的亮、滅能反映門的開、關(guān)狀態(tài).與門關(guān)閉時(shí)相比，門打開時(shí)兩燈的發(fā)光情況以及兩端的電壓變化情況分別是（）A．紅燈亮，變大B．綠燈亮，變大C．綠燈亮，變小D．紅燈亮，變小【答案】D【詳解】門打開時(shí)，R3的阻值減小，導(dǎo)致總電阻及R總減小和總電流I總增大，內(nèi)電壓Ur和R1兩端的電壓U1均變大，R2兩端的電壓U2=E（U1+Ur）減小，通過R3的電流【例3】如圖所示，用小燈泡模仿光控電路，A、Y之間為斯密特觸發(fā)器，為光敏電阻，為可變電阻；J為繼電器的線圈，為它的常開觸點(diǎn)，下列說法正確的是（）A．天色變暗時(shí)，A端輸入高電平，繼電器吸引，路燈點(diǎn)亮B．要想在天色更暗時(shí)，路燈才會(huì)點(diǎn)亮，應(yīng)把的阻值調(diào)大些C．要想在天色更暗時(shí)路燈才會(huì)點(diǎn)亮，應(yīng)把的阻值調(diào)小些D．二極管的作用是繼電器釋放時(shí)提供自感電流的通路，防止損壞集成電路【答案】ABD【詳解】A．天色變暗時(shí)，光敏電阻阻值較大，則兩端的電勢(shì)差較大，所以A端的電勢(shì)較高，繼電器工作吸引常開觸點(diǎn)，路燈點(diǎn)亮，故A正確；BC．當(dāng)A端電勢(shì)較高時(shí)，路燈會(huì)亮，天色更暗時(shí)光敏電阻的阻值更大，則兩端的電勢(shì)差更大，A端的電勢(shì)更高；要想在天色更暗時(shí)路燈才會(huì)點(diǎn)亮，必須使光敏電阻分擔(dān)的電壓降低，根據(jù)串聯(lián)分壓可知應(yīng)把的阻值調(diào)大些，故B正確，C錯(cuò)誤；D．天色變亮?xí)r，A端輸入低電平，繼電器不工作釋放常開觸點(diǎn)，繼電器的線圈會(huì)產(chǎn)生自感電動(dòng)勢(shì)，二極管與繼電器的線圈串聯(lián)構(gòu)成閉合回路，防止損壞集成電路，故D正確。故選ABD。【例4】小明利用熱敏電阻設(shè)計(jì)了一個(gè)“過熱自動(dòng)報(bào)警電路”，如圖甲所示。將熱敏電阻安裝在需要探測(cè)溫度的地方，當(dāng)環(huán)境溫度正常時(shí)，繼電器的上觸點(diǎn)接觸，下觸點(diǎn)分離，指示燈亮；當(dāng)環(huán)境溫度超過某一值時(shí)，繼電器的下觸點(diǎn)接觸，上觸點(diǎn)分離，警鈴響。圖甲中繼電器的供電電壓，繼電器線圈用漆包線繞成，其電阻為。當(dāng)線圈中的電流大于等于時(shí)，繼電器的銜鐵將被吸合，警鈴響。圖乙是熱敏電阻的阻值隨溫度變化的圖像。（1）由圖乙可知，當(dāng)環(huán)境溫度為時(shí)，熱敏電阻阻值為_________。（2）由圖乙可知，當(dāng)環(huán)境溫度升高時(shí)，熱敏電阻阻值將________，繼電器的磁性將_______（均選填“增大”、“減小”或“不變”）。（3）圖甲中警鈴的接線柱C應(yīng)與接線柱_______相連。（均選填“”或“”）。（4）請(qǐng)計(jì)算說明，環(huán)境溫度在_________范圍內(nèi)時(shí)，警鈴報(bào)警?！敬鸢浮?/p>

70

減小

增大

B

【詳解】（1）[1]由圖乙可知，當(dāng)環(huán)境溫度為時(shí)，熱敏電阻阻值為70Ω。（2）[2]分析圖乙圖像發(fā)現(xiàn)：溫度升高時(shí)，熱敏電阻阻值減小。[3]根據(jù)歐姆定律，熱敏電阻阻值減小，電路中電流就會(huì)增大，電磁鐵的磁性就會(huì)增大。（3）[4]因當(dāng)環(huán)境溫度超過某一值時(shí)，繼電器的下觸點(diǎn)接觸，上觸點(diǎn)分離，警鈴響，所以，警鈴的接線柱C應(yīng)與接線柱B連，指示燈的接線柱D應(yīng)與接線柱A相連。（4）[5]當(dāng)線圈中的電流I=50mA=0.05A時(shí)，繼電器的銜鐵將被吸合，警鈴報(bào)警控制電路的總電阻熱敏電阻由圖乙可知，此時(shí)；所以，當(dāng)溫度時(shí)，警鈴報(bào)警。強(qiáng)化訓(xùn)練強(qiáng)化訓(xùn)練一、單選題1．酒精測(cè)試儀利用的是一種二氧化錫半導(dǎo)體型酒精氣體傳感器，酒精氣體傳感器的電阻隨酒精氣體濃度的變化而變化．在如圖所示的電路中，R和為定值電阻，不同的酒精氣體濃度對(duì)應(yīng)著傳感器的不同電阻，因此，顯示儀表讀數(shù)的指針與酒精氣體濃度有了對(duì)應(yīng)關(guān)系．如果二氧化錫半導(dǎo)體型酒精氣體傳感器電阻的倒數(shù)與酒精氣體的濃度成正比，那么，電壓表示數(shù)U與酒精氣體濃度c之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系正確的是（

）A．U越大，表示越大、c越大，c與U成正比B．U越小，表示越小、c越大，但是c與U成正比C．U越小，表示c越小，c與U成反比D．U越大，表示c越大，但是c與U不成正比【答案】D【詳解】由歐姆定律有可以看出，酒精濃度c越大，即越小時(shí)，U越大，但U與c之間不是正比關(guān)系，D正確。故選D。2．圖甲為一種家用門磁防盜報(bào)警器，由磁條和主機(jī)組成，門窗均可使用。乙圖為其簡(jiǎn)化示意圖，安裝時(shí)，將磁條固定在門框上，主機(jī)安裝在與其等高的門板邊緣，門關(guān)上時(shí)，兩者剛好靠在一起。當(dāng)主機(jī)開關(guān)閉合時(shí)，若門被打開，磁條與主機(jī)分離，主機(jī)內(nèi)的觸發(fā)器就會(huì)工作，帶動(dòng)報(bào)警器發(fā)出報(bào)警聲。下列有關(guān)說法正確的是（）A．觸發(fā)器內(nèi)是一個(gè)開關(guān)，當(dāng)主機(jī)與磁條靠近時(shí)，開關(guān)是斷開的B．觸發(fā)器可以由銅制成C．磁條的兩極對(duì)調(diào)后，該報(bào)警器不能正常工作D．本裝置是利用電流的磁效應(yīng)工作的【答案】A【詳解】A．門關(guān)上時(shí)，磁條與主機(jī)剛好靠在一起，此時(shí)報(bào)警器不工作，說明電路是斷開的；當(dāng)主機(jī)開關(guān)閉合時(shí)，若門被打開，磁條與主機(jī)分離，主機(jī)內(nèi)的觸發(fā)器就會(huì)工作，帶動(dòng)報(bào)警器發(fā)出報(bào)警聲，說明此時(shí)觸發(fā)器內(nèi)開關(guān)是閉合的，選項(xiàng)A正確；B．觸發(fā)器與磁條之間存在磁力的作用，所以觸發(fā)器不可能是銅制成的，因?yàn)殂~沒有磁性，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C．無論磁條哪個(gè)磁極靠近觸發(fā)器，都存在磁力作用，所以兩極對(duì)調(diào)后，該報(bào)警器仍能正常工作，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D．本裝置是利用磁體能夠吸引磁性物體的特點(diǎn)工作的，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；故選A。3．為了節(jié)能和環(huán)保，一些公共場(chǎng)所用光敏電阻制作光控開關(guān)來控制照明系統(tǒng)，如圖為電路原理圖。圖中，直流電源電動(dòng)勢(shì)為3V，內(nèi)阻可不計(jì)，R為可變電阻，RG為光敏電阻，其在不同照度下的阻值如下表（照度是描述光的強(qiáng)弱的物理量，光越強(qiáng)照度越大，lx是它的單位）。若控制開關(guān)兩端電壓升至2V時(shí)將自動(dòng)開啟照明系統(tǒng)，則以下說法正確的是（）照度/lx電阻RG/k754028232018A．若將R接入電路的阻值調(diào)整為20k，則當(dāng)照度降低到0lx時(shí)啟動(dòng)照明系統(tǒng)B．若要使照明系統(tǒng)在照度降低到0.8lx時(shí)啟動(dòng)，則要將R接入電路的阻值調(diào)整為46kC．R接入電路的阻值不變時(shí)，照度越大，控制開關(guān)兩端的電壓越大D．若要在光照更暗時(shí)啟動(dòng)照明系統(tǒng)，應(yīng)將R接入電路的阻值調(diào)大【答案】D【詳解】A．將R接入電路的阻值調(diào)整為20k，則當(dāng)照度降低到0lx時(shí)RG為20k，此時(shí)控制開關(guān)兩端電壓升為總電壓一半1.5V，還未啟動(dòng)照明系統(tǒng)，故A錯(cuò)誤；B．使照明系統(tǒng)在照度降低到0.8lx時(shí)啟動(dòng)，根據(jù)串聯(lián)電路特點(diǎn)，將R接入電路的阻值調(diào)整為解得故B錯(cuò)誤；C．R接入電路的阻值不變時(shí)，照度越大，光敏電阻阻值變小，分壓變小，故C錯(cuò)誤；D．若要在光照更暗，光敏電阻更大時(shí)啟動(dòng)照明系統(tǒng)，根據(jù)串聯(lián)電路特點(diǎn)可知，應(yīng)將R接入電路的阻值調(diào)大，故D正確。故選D。4．如圖所示為溫度自動(dòng)報(bào)警器的工作原理圖，圖中1是電磁鐵、2是銜鐵，5是水銀溫度計(jì)（水銀導(dǎo)電）。常溫下3觸點(diǎn)處于斷開狀態(tài)4觸點(diǎn)處于閉合狀態(tài)，則下列說法正確的是（）A．當(dāng)溫度低于警戒溫度時(shí)電磁鐵磁性增強(qiáng)，3觸點(diǎn)閉合4觸點(diǎn)斷開B．此裝置為低溫報(bào)警裝置，溫度低于警戒溫度時(shí)，電鈴報(bào)警C．此裝置為高溫報(bào)警裝置，溫度高于警戒溫度時(shí)，指示燈亮D．要提高報(bào)警時(shí)的警戒溫度應(yīng)使導(dǎo)線AB短些【答案】D【詳解】A．當(dāng)溫度低于警戒溫度時(shí)電磁鐵磁性不通電，無磁性，3觸點(diǎn)斷開，4觸點(diǎn)閉合，故A錯(cuò)誤；BC．此裝置為高溫報(bào)警裝置，溫度高于警戒溫度時(shí)，電磁鐵有磁性，3觸點(diǎn)閉合，4觸點(diǎn)斷開，電鈴報(bào)警，指示燈熄滅，溫度低于警戒溫度時(shí)，電磁鐵無磁性，3觸點(diǎn)斷開，4觸點(diǎn)閉合，指示燈亮，電鈴不響，故BC錯(cuò)誤；D．要提高報(bào)警時(shí)的警戒溫度應(yīng)使導(dǎo)線AB短些，這樣當(dāng)溫度升得更高時(shí)，控制電路才能接通，電磁鐵才有磁性，電鈴報(bào)警，故D正確。故選D。5．關(guān)于傳感器，下列說法正確的是（）A．自動(dòng)門上安裝的是溫度傳感器B．干簧管是將磁感應(yīng)強(qiáng)度轉(zhuǎn)換為電阻的一種元件C．話筒內(nèi)有傳感器，該傳感器是根據(jù)電磁感應(yīng)原理工作的D．交警使用的酒精測(cè)試儀是一種物理傳感器，是靠吹氣的壓力來工作【答案】C【詳解】A．自動(dòng)門上安裝的是紅外線傳感器，A項(xiàng)錯(cuò)誤；B．干簧管能夠感知磁場(chǎng)，相當(dāng)于開關(guān)，B錯(cuò)誤；C．話筒內(nèi)的傳感器是根據(jù)電磁感應(yīng)原理工作的，敏感元件是膜片，轉(zhuǎn)換元件是線圈，C項(xiàng)正確；D．交警使用的酒精測(cè)試儀主要目的是測(cè)量酒精度，它是酒精氣體傳感器，它的阻值隨酒精濃度的變化而變化，不是利用壓力工作的，故D錯(cuò)誤。故選C。6．電動(dòng)自行車是一種應(yīng)用廣泛的交通工具，其速度控制是通過轉(zhuǎn)動(dòng)右把手實(shí)現(xiàn)的，這種轉(zhuǎn)動(dòng)把手稱為“霍爾轉(zhuǎn)把”，屬于傳感器非接觸控制.轉(zhuǎn)把內(nèi)部有永久磁鐵和霍爾器件等，截面如圖甲開啟電源時(shí)，在霍爾器件的上、下面之間加一定的電壓，形成電流，如圖乙.隨著轉(zhuǎn)把的轉(zhuǎn)動(dòng)，其內(nèi)部的永久磁鐵也跟著轉(zhuǎn)動(dòng)，霍爾器件能輸出控制車速的電壓，已知電壓與車速關(guān)系如圖丙.以下關(guān)于“霍爾轉(zhuǎn)把”敘述正確的是（）A．為提高控制的靈敏度，永久磁鐵的上、下端分別為N、S極B．按圖甲順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)電動(dòng)車的右把手，車速將變快C．圖乙中從霍爾器件的左、右側(cè)面輸出控制車速的霍爾電壓D．若霍爾器件的上、下面之間所加電壓正負(fù)極性對(duì)調(diào)，將影響車速控制【答案】B【詳解】A．由于在霍爾器件的上、下面之間加一定的電壓，形成電流，當(dāng)永久磁鐵的上、下端分別為N、S極時(shí)，磁場(chǎng)方向與電子的移動(dòng)方向平行，則電子不受洛倫茲力作用，霍爾器件不能輸出控制車速的霍爾電壓，故A錯(cuò)誤；B．當(dāng)按圖甲順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)電動(dòng)車的右把手，霍爾器件周圍的磁場(chǎng)增強(qiáng)，則霍爾器件輸出控制車速的霍爾電壓增大，因此車速將變快，故B正確；C．根據(jù)題意，結(jié)合圖乙的示意圖，永久磁鐵的N、S極可能在左、右側(cè)面或在前、后表面，因此從霍爾器件輸出控制車速的霍爾電壓不一定在霍爾器件的左、右側(cè)面，也可能在前、后面，故C錯(cuò)誤；D．當(dāng)霍爾器件的上、下面之間所加電壓正負(fù)極性對(duì)調(diào)，從霍爾器件輸出控制車速的霍爾電壓正負(fù)號(hào)相反，由圖丙可知，不會(huì)影響車速控制，故D錯(cuò)誤。故選B。7．在制作光控電路實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)按圖所示電路將元件安裝完畢后，發(fā)現(xiàn)將裝置置入黑暗環(huán)境中接通電源時(shí)，燈泡不發(fā)光，原因不可能是（）A．二極管兩極接反 B．R1與RG位置顛倒 C．R1阻值太小 D．燈泡被斷路【答案】C【詳解】A．由題可知若二極管接反，光線暗時(shí)，二極管上為負(fù)向電壓，無法導(dǎo)通，燈泡不亮，選項(xiàng)A可能；B．若R1與RG位置顛倒，則光線較暗時(shí)，Y端為高電平，二極管不導(dǎo)通，燈泡不發(fā)光，選項(xiàng)B可能；C．若R1阻值太小，Y端一直為低電平，燈泡一直發(fā)光，選項(xiàng)C不可能；D．燈泡斷路時(shí)無法發(fā)光，選項(xiàng)D可能。本題選不可能的，故選C。8．如圖所示，為定值電阻，L為小燈泡，為光敏電阻,其阻值隨光照強(qiáng)度的增強(qiáng)而減小，當(dāng)光照強(qiáng)度增強(qiáng)時(shí)（）A．電壓表的示數(shù)減小 B．中電流減小C．小燈泡的功率減小 D．電路的路端電壓增大【答案】B【詳解】A．當(dāng)光度增強(qiáng)時(shí)，光敏電阻R3的阻值減小，故電路的總阻值減小，總電流增大，由可知電壓表的示數(shù)增大，A錯(cuò)誤；B．R2兩端的電壓知R2兩端的電壓減小，故通過R2的電流減小，B正確；C．由知IL增大，故小燈泡的功率增大，C錯(cuò)誤；D．電路的路端電壓總電流增大，故路端電壓減小，D錯(cuò)誤。故選B。9．如圖是電熨斗的結(jié)構(gòu)圖，下列說法不正確的是（）A．雙金屬片上層金屬的膨脹系數(shù)小于下層金屬B．常溫下，上下觸點(diǎn)接觸；溫度過高時(shí)，雙金屬片發(fā)生彎曲使上下觸點(diǎn)分離C．需要較高溫度熨燙時(shí)，要調(diào)節(jié)調(diào)溫旋鈕，使升降螺絲下移并推動(dòng)彈性銅片下移D．雙金屬片溫度傳感器的作用是控制電路的通斷【答案】A【詳解】AB．由電路可知：溫度過高時(shí)，雙金屬片發(fā)生彎曲使上下觸點(diǎn)分離，因此雙金屬片上層金屬的膨脹系數(shù)應(yīng)大于下層金屬，A錯(cuò)誤，B正確；C．需要較高溫度熨燙時(shí)，要調(diào)節(jié)調(diào)溫旋鈕，雙金屬片雖發(fā)生彎曲也不使觸點(diǎn)分離，應(yīng)使升降螺絲下移并推動(dòng)彈性銅片下移，C正確；D．利用雙金屬片熱脹冷縮是控制電路的通斷，D正確；故選A。10．如圖所示，用小燈泡模仿光控電路，之間為斯密特觸發(fā)器，為光敏電阻，為可變電阻；為繼電器的線圈，為它的常開觸點(diǎn)。下列說法錯(cuò)誤的是（）A．天色變暗時(shí)，端輸入高電平，繼電器吸引，路燈點(diǎn)亮B．要想在天色更暗時(shí)路燈才會(huì)點(diǎn)亮，應(yīng)把的阻值調(diào)大些C．要想在天色更暗時(shí)路燈才會(huì)點(diǎn)亮，應(yīng)把的阻值調(diào)小些D．二極管的作用是繼電器釋放時(shí)提供自感電流的通路，防止損壞集成電路【答案】C【詳解】A．光較暗時(shí)，光敏電阻較大，則兩端的電勢(shì)差較大，則端的電勢(shì)較高，端輸入高電平，繼電器吸引，路燈點(diǎn)亮，故A正確，不符合題意；BC．當(dāng)端電勢(shì)較高時(shí)，路燈會(huì)亮，為了天更暗時(shí)路燈才會(huì)亮，應(yīng)該將端的電勢(shì)稍稍降低一些，即可以將的阻值調(diào)大些，故B正確，不符合題意；C錯(cuò)誤，符合題意；D．由電路的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)可知，二極管具有單向?qū)щ娦裕饔檬抢^電器釋放時(shí)提供自感電流的通路，防止電流流過集成電路，造成損壞，故D正確，不符合題意。故選C。11．如圖所示，R是光敏電阻，當(dāng)它受到的光照強(qiáng)度增大時(shí)，電阻減小，則(

)A．燈泡L變暗B．光敏電阻R上的電壓增大C．電壓表V的讀數(shù)增大D．電容器C的帶電荷量增大【答案】D【分析】由題中“當(dāng)它受到的光照強(qiáng)度增大時(shí)，電阻減小”可知，本題考查電路動(dòng)態(tài)變化，根據(jù)閉合電路歐姆定律可分析本題．【詳解】A．當(dāng)R受到的光照強(qiáng)度增大時(shí)，電阻減小，電流增加，燈泡變亮，故A錯(cuò)誤；B．串聯(lián)電路電阻分壓，電阻越大，分壓越多，電阻越小分壓越低，故B錯(cuò)誤；C．電壓表所測(cè)電壓為電路的路端電壓，當(dāng)R變小，外電路分壓變小，故電壓表讀數(shù)減小，故C錯(cuò)誤；D．燈泡兩端電壓，電容器電壓增大，根據(jù)可知，電容器帶電量增大，故D正確．12．已知光敏電阻在沒有光照射時(shí)電阻很大，并且光照越強(qiáng)阻值越小，利用光敏電阻作為傳感器設(shè)計(jì)了如圖所示電路，電源電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)阻r不變，當(dāng)光照強(qiáng)度增強(qiáng)時(shí)，則A．電燈L變亮B．光敏電阻兩端的電壓減小C．變阻器R的功率減小D．電源的輸出功率增大【答案】B【詳解】根據(jù)“串反并同”可知，當(dāng)光照強(qiáng)度增強(qiáng)時(shí)，光敏電阻阻值減小，且電燈L與光敏電阻并聯(lián)，所以電燈L的電功率變小即變暗，電燈L兩端電壓減小，電燈L中的電流減小，由于電流表與光敏電阻串聯(lián)，所以電流表示數(shù)增大，則流過光敏電阻所在支路的電流增大，電阻R兩端電壓增大，所以光敏電阻兩端的電壓減小，變阻器與光敏電阻串聯(lián)，所以變阻器R的功率增大，根據(jù)當(dāng)外電阻與電源內(nèi)阻越接近電源輸出功率越大，由于不知外電阻與電源內(nèi)阻的關(guān)系，所以無法確定電源功率的變化，故B正確。故選B。13．如圖所示，Rt為金屬熱電阻，R1為光敏電阻，R2和均為定值電阻，電源電動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)阻為r，V為理想電壓表，現(xiàn)發(fā)現(xiàn)電壓表示數(shù)增大，可能的原因是A．金屬熱電阻溫度升高，其他條件不變B．金屬熱電阻溫度降低，光照減弱，其他條件不變C．光照增強(qiáng)，其他條件不變D．光照增強(qiáng)，金屬熱電阻溫度升高，其他條件不變【答案】B【詳解】試題分析：金屬熱電阻溫度升高，則電路電阻增大，總電流減小，路端電壓增大，即光敏電阻兩端的電壓增大，所以通過光敏電阻的電流增大，而總電流是減小的，所以通過的電流減小，故兩端的電壓減小，A錯(cuò)誤；金屬熱電阻溫度降低，光照強(qiáng)度減弱，如果外電路電阻減小，則干路電流增大，內(nèi)電壓增大，路端電壓減小，所以光敏電阻兩端的端電壓減小，即通過的電流減小，而總電流增大，所以通過的電流增大，即電壓表的示數(shù)增大，B正確；光照強(qiáng)度增大，則光敏電阻減小，總電阻減小，路端電壓減小，即和熱電阻兩端的電壓減小，通過的電流減小，電壓減小，即電壓表示數(shù)減小，C錯(cuò)誤；光照增強(qiáng)，金屬熱電阻溫度升高，一個(gè)電阻減小，一個(gè)電阻增大，若總電阻減小，則總電流增大，路端電壓減小，而兩端的電壓增大，所以并聯(lián)電路電壓減小，所在支路的電阻增大，所以支路電流減小，電壓表示數(shù)減小，一個(gè)電阻減小，一個(gè)電阻增大，若總電阻增大，則路端電壓增大，總電流減小，而兩端的電壓減小，所以并聯(lián)電路電壓增大，所以光敏電阻兩端的電壓增大，通過光敏電阻的電流增大，而總電流是減小的，所以所在支路的的電流減小，電壓表示數(shù)減小，故D錯(cuò)誤；考點(diǎn)：考查了電路動(dòng)態(tài)分析【名師點(diǎn)睛】在分析電路動(dòng)態(tài)變化時(shí)，一般是根據(jù)局部電路變化（滑動(dòng)變阻器，傳感器電阻）推導(dǎo)整體電路總電阻、總電流的變化，然后根據(jù)閉合回路歐姆定律推導(dǎo)所需電阻的電壓和電流的變化（或者電流表，電壓表示數(shù)變化），也就是從局部→整體→局部14．下列情況中，應(yīng)用了溫度傳感器的是(??

)A．夜間自動(dòng)打開的路燈B．商場(chǎng)里的自動(dòng)玻璃門C．電視遙控器D．自動(dòng)恒溫冰箱【答案】D【詳解】A．夜間自動(dòng)打開的路燈是利用了光傳感器，A錯(cuò)誤；B．商場(chǎng)里的自動(dòng)玻璃門應(yīng)用了紅外線傳感器，B錯(cuò)誤；C．電視機(jī)的遙控器是應(yīng)用了紅外線傳感器，C錯(cuò)誤；D．自動(dòng)恒溫冰箱是利用了溫度傳感器，D正確；15．圖是一位同學(xué)設(shè)計(jì)的防盜門報(bào)警器的簡(jiǎn)化電路示意圖.門打開時(shí)，紅外光敏電阻受到紅外線照射，電阻減?。婚T關(guān)閉會(huì)遮蔽紅外線源（紅外線源沒有畫出），經(jīng)實(shí)際試驗(yàn)，燈的亮、滅能反映門的開、關(guān)狀態(tài).與門關(guān)閉時(shí)相比，門打開時(shí)兩燈的發(fā)光情況以及兩端的電壓變化情況分別是（）A．紅燈亮，變大B．綠燈亮，變大C．綠燈亮，變小D．紅燈亮，變小【答案】D【詳解】門打開時(shí)，R3的阻值減小，導(dǎo)致總電阻及R總減小和總電流I總增大，內(nèi)電壓Ur和R1兩端的電壓U1均變大，R2兩端的電壓U2=E（U1+Ur）減小，通過R3的電流增大，電磁繼電器磁性增強(qiáng)，把銜鐵吸下，紅燈亮，綠燈滅，選項(xiàng)D正確.故選D二、填空題16．在溫度為10℃左右的環(huán)境中工作的自動(dòng)恒溫箱簡(jiǎn)圖如圖甲所示，箱內(nèi)電阻R1=20kΩ，R2=10kΩ，R3=40kΩ，Rt為熱敏電阻，它的電阻隨溫度變化的圖像如圖乙所示。當(dāng)a、b端電壓Uab<0時(shí)，電壓鑒別器會(huì)令開關(guān)S接通，恒溫箱內(nèi)的電熱絲發(fā)熱，使箱內(nèi)溫度提高；當(dāng)Uab≥0時(shí)，電壓鑒別器使S斷開，停止加熱，恒溫箱內(nèi)的溫度恒定在℃?！敬鸢浮?5【詳解】設(shè)電路路端電壓為U，當(dāng)恒溫的溫度出現(xiàn)，此時(shí)有代入數(shù)據(jù)解得由圖乙可知，此時(shí)對(duì)應(yīng)的溫度為35℃。17．門窗防盜報(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)如圖。（2）電路工作原理當(dāng)門窗緊閉時(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)門窗開啟時(shí)，磁體離開干簧管，干簧管失磁斷開，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，分別觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象?！敬鸢浮看朋w磁體靠近和離開干簧管【詳解】①[1]用磁體直接靠近干簧管，觀察干簧管簧片能否正常動(dòng)作。③[2]接通電源后，將磁體靠近和離開干簧管，分別觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。18．光敏電阻在自動(dòng)化裝置中有很多應(yīng)用，街道路燈自動(dòng)控制就是其應(yīng)用之一，圖示電路為其模擬電路，其中干電池的內(nèi)阻可忽略不計(jì)，A處接電磁繼電器，B為三極管（當(dāng)時(shí)，間的電阻R可忽略不計(jì)，當(dāng)時(shí)，R可視為無窮大），b點(diǎn)的電勢(shì)由與的比值決定，、中有一個(gè)是定值電阻，另一個(gè)是光敏電阻，阻值隨光照強(qiáng)度增強(qiáng)而減小，C為電磁繼電器，D為路燈。為了達(dá)到日出路燈熄，日落路燈亮的效果，請(qǐng)回答下列問題：(1)是（選填“光敏電阻”或“定值電阻