【文档说明】5.2常见传感器的工作原理及应用-2022-2023学年高二物理备课必备讲义（人教2019选择性必修第二册 ）（原卷版）.docx，共(7)页，503.443 KB，由envi的店铺上传

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第五章传感器第2节常见传感器的工作原理及应用【核心素养目标】物理观念了解光敏电阻的特性及其在生活、生产中的应用。科学思维了解金属热电阻和热敏电阻的特性及其在生活、生产中的应用。科学探究了解电阻应变片、电容式位移传感器的特性及其在生活、生产中的应用。科学态度与责任通过常见

传感器的工作原理及应用知识应用的实例，感受物理中科学技术与社会的紧密联系，体会科学知识的应用价值，进一步增强学生的学习动力和科学意识。知识点一光敏电阻【情境导入】智能手机屏幕的光线过强会对眼睛有害，因此手机都有一项可以调节亮度的功能，该功能既可以自动调节，也可以手动调节。自动调节功

能，手机是感知外界光线强弱的感光元件是什么呢？【知识梳理】光敏电阻在被光照射时发生变化，光敏电阻能够把光照强弱这个光学量转换为这个电学量．【重难诠释】【典例精析】例1．(多选)如图所示，这是用光敏电阻LDR和灯泡制成的一种简

易水污染指示器，下列说法中正确的是()A．严重污染时，LDR是高电阻B．轻度污染时，LDR是高电阻C.无论污染程度如何，LDR的电阻不变，阻值大小由材料本身因素决定D．该仪器的使用会因为白天和晚上受到影响知识点二金属热电阻和热敏电阻【情境导入】某兴趣小组为了研究电子温控装置，将热敏电阻R1(负温

度系数)、定值电阻R2以及电压表和电流表连入如图所示的电路中，热敏电阻的阻值随温度的升高而减小。(1)闭合开关S后，温度升高时，电流表的示数如何变化？(2)闭合开关S后，温度降低时，电压表的示数如何变化？【知识梳理】1．金属热电阻：金属的电

阻率随温度的而增大，利用这一特性，金属丝可以制作传感器，称为热电阻．2．热敏电阻：用材料制成，氧化锰制成的热敏电阻的阻值随温度的升高而．【重难诠释】有些半导体在温度变化时导电能力也会变化，因此可以用这种半导体材料制作热敏电阻。热敏电阻是电阻值随温度变化

而变化的敏感元件。在其工作温度范围内，电阻值随温度升高而增大的是正温度系数(PTC)热敏电阻；电阻值随温度升高而减小的是负温度系数(NTC)热敏电阻。金属热电阻和热敏电阻的区别项目金属热电阻热敏电阻(NTC)

特点电阻率随温度的升高而增大电阻率随温度的升高而减小R－T图像制作材料金属半导体导电原理自由电子的定向移动自由电子和空穴等载流子优点化学稳定性好，测温范围大灵敏度较好作用将温度这个热学量转换为电阻这个电学量【典例精析】例2．如图所示的是一火灾报警器的部分电路示意图，其中R3为热敏电阻，其阻值随温

度升高而减小。值班室的显示器为电路中的电流表，a、b之间接报警器。当R3所在处出现火情时，显示器的电流I、报警器两端的电压U的变化情况是()A．I变大，U变大B．I变大，U变小C．I变小，U变小D．I变小，U变大知识点三电阻应变片【情境导入】如图所示是一个应变式力传感器，弹簧钢制成的梁形元件右端

固定，在梁的上、下表面各贴一个应变片．结合力传感器的特点，叙述它的工作原理．【知识梳理】1．电阻应变效应：金属导体在外力作用下发生机械形变时，其电阻也随之变化的现象．2．电阻应变片：电阻应变片有金属电阻应变片和，半导体电

阻应变片的工作原理是基于半导体材料的．3．电阻应变片能够把物体形变这个力学量转换为这个电学量．【重难诠释】【典例精析】例3．压敏电阻的阻值随所受压力的增大而减小，有位同学设计了利用压敏电阻判断竖直升降机运动状态的装置，其工作原理图如图甲所示，将压敏电阻固定在升降机底板上，其上放置一个物块，在升降

机运动的过程中，电流表示数如图乙所示，已知升降机静止时电流表的示数为I1.下列判断正确的是()A．0到t1时间内，升降机一定静止B．t1到t2时间内，升降机可能做匀加速直线运动C．t1到t2时间内，升降机运动时的加速度在变化D．t2到t3时间内

，升降机可能向下匀速运动针对训练一、单选题1．有定值电阻、热敏电阻、光敏电阻三只元件分别接入如图所示电路中A、B两点后，用黑纸包住元件置入热水中，观察欧姆表的示数，下列说法正确的是（）A．置入热水中与不置入热水中相比，欧姆表示数变化较大，这只元件一定是光敏电阻B．

置入热水中与不置入热水中相比，欧姆表示数不变化，这只元件一定是定值电阻C．用黑纸包住与不用黑纸包住元件相比，欧姆表示数变化较大，这只元件一定是光敏电阻D．用黑纸包住与不用黑纸包住元件相比，欧姆表示数相同，这只元件一定是定值电阻2．传感器根据具体工作原理的不同，可

分为电阻式、电容式、电感式、……等等，下列关于传感器的分类及工作原理正确的是（）A．热敏电阻和金属热电阻都是电阻式传感器，两者的电阻都随温度的升高而增大B．图1所示的传感器是电容式传感器，当被测物体向右运动时，

电容器的电容增大C．图2所示的传感器是电感式传感器，当被测物体向右运动时，电感线圈的自感系数增大D．金属电阻应变片是电阻式传感器，当应变片上的金属丝受到拉力时，应变片的电阻增大3．下列有关传感器的叙述中正确的是（）A．自动门上安装了红外线传感

器，红外线传感器就是温度传感器B．干簧管是将磁感应强度转换为电阻的一种元件C．与热敏电阻相比，金属热电阻的灵敏度差，测温范围小D．压电晶体的敏感元件就是转换元件4．如图，在电路中接一段钨丝（从旧白炽灯中取出），闭合开关，灯泡正常发光，当用

打火机给钨丝加热时灯泡亮度明显变暗，根据钨丝的上述特性，可用钨丝来制作一个温度传感器，下面的说法中正确的是（）A．该传感器利用了钨丝的化学性质B．该传感器的原理是把电学量（电阻）转换为热学量（温度）C．该传感器的敏感元件是钨丝，转换元件是灯泡D．该传感器利用了钨丝电阻随温度变

化而变化的特性5．学校为了预防冠状病毒的传播，每天用体温枪检测师生进校门时体温，该装置可能采用了（）A．红外线传感器B．压力传感器C．生物传感器D．声波传感器6．压敏电阻的阻值随所受压力的增大而减小，利用压敏电阻可以设计一个电路来判断升降机的运动情况，其工作原理图如图甲所

示。将压敏电阻固定在升降机底板上，其上放置一个绝缘物块。0～t1时间内升降机匀速下降，从=0t时刻开始，电流表中电流随时间变化的情况如图乙所示，下列说法中正确的是（）A．t1～t2时间内，升降机加速度的大小可能先

减小后增大B．t2～t3时间内，升降机处于静止状态C．t3～t4时间内，升降机可能处于失重状态D．t3～t4时间内，升降机可能一直减速下降二、多选题7．下列器件中应用光敏传感器的是（）A．光电鼠标器B．火灾报警器C．测温仪D．电子秤8．如图所示是光电计数器的工作示意图，其中A是发光仪器，B是传送

带上的物品，1R为光敏电阻，2R为定值电阻，此光电计数器的基本工作原理是（）A．当有光照射1R时，信号处理系统获得高电压B．当有光照射1R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9．利用半导体材料可以制成（）A．标准电阻B．热敏电阻C．光敏电阻D．晶体管10．为保证师生用电安全，学校电路系统中安装有由热敏电阻制成的温度监测器，如图所示为理想变压器，原、副线圈匝数比为3:1，原线圈接交流电压2202sin(100)Vut=，图中电

压表和电流表为理想电表，TR为阻值随温度的升高而减小的热敏电阻，1R为定值电阻，则下列说法正确的是（）A．变压器输入与输出功率之比为3:1B．变压器副线圈中电流的频率为50HzC．当TR处温度升高时，电压表示数不变D．当TR处温度升高时，电流表示数减小11．如图所

示，电路中A、B两点之间分别接入定值电阻、热敏电阻、光敏电阻三只元件后，用黑纸包住元件置入热水中，观察欧姆表的示数，下列说法中正确的是（）A．若置入热水中与不置入热水中相比，欧姆表示数变化较大，则这只元件一定是热敏电阻B．若置入热水中与不置入热水中相比，欧姆表示数不变化，则这只元件一定是定值电

阻C．若用黑纸包住元件与不用黑纸包住元件相比，欧姆表示数变化较大，则这只元件一定是光敏电阻D．若用黑纸包住元件与不用黑纸包住元件相比，欧姆表示数相同，则这只元件一定是定值电阻12．有些楼道照明灯的控制电路具有这样的功能：当楼道里很昏暗时，出现声音灯就开启；而在

楼道里明亮时，即使有声音灯也没有反应。既可以方便照明，又可以节约用电。这样的照明灯的控制电路中，一定接人了哪几种传感器（）A．温度传感器B．光传感器C．声音传感器D．热传感器13．传感器的使用使我们的生活更加方便、安全和舒适，下列应用了力传感器的是（）A．无人管理自动灌溉系统B．商场使用的电子秤

C．酒店大厅的自动门D．给货车称重的地磅14．下列说法正确的是（）A．电子秤所使用的测力装置是力传感器B．电饭锅中的温度传感器其主要元件是感温铁氧体C．话筒是一种常用的声音传感器，其作用是将电信号转化为声信号D．

干簧管可以起到开关作用，是一种能够感知温度的传感器