5.2 常见传感器的工作原理 预习案 高二物理教科版（2019）选择性必修第二册

5.2 常见传感器的工作原理 预习案 高二物理教科版（2019）选择性必修第二册 1.认识常见的敏感元件及其特性 2.理解常见传感器的工作原理及简单应用 重点、难点 常见传感器的工作原理及简单应用 1.光敏电阻 （1）特点：光敏电阻在被①_____时电阻发生变化。光照增强时，电阻②_____；光照减弱时，电阻③_____。 （2）原因：光敏电阻的构成物质硫化镉为半导体材料，无光照时，载流子极少，导电性能差；随着光照的增强，载流子增多，导电性变好。 （3）作用：把光照强弱这个光学量转换为电阻这个电学量。 2．金属热电阻 金属的电阻率随④_____的升高而增大，用金属丝可以制作温度传感器，称为热电阻，如图所示为某金属导线电阻的温度特性曲线。 3．热敏电阻 热敏电阻由半导体材料制成，其电阻值随温度的变化非常明显，如图所示为某一热敏电阻的电阻值随温度变化的特性曲线。 氧化锰热敏电阻 金属热电阻 特点 电阻率随温度的升高而⑤_____ 电阻率随温度的升高而⑥_____ 制作材料 金属氧化物 金属导体 优点 灵敏度好 化学稳定性好，测温范围大 作用 将温度这个热学量转换为电阻阻值这个电学量 4.力传感器：力传感器是一种把力学量转换为电学量的装置。常用的力传感器是由铝合金梁和应变片组成的应变式力传感器 答案： ①光照射 ②减小 ③增大 ④温度 ⑤减小 ⑥增大 1.为保障住户安全，多地小区开始在电梯里尝试使用一种“黑科技”，来阻止电动车进电梯。当电动车进入电梯时，这种“黑科技”就会自动报警，它用到的传感器和下列哪个装置用到的传感器相同( ) A.电饭锅 B.烟雾报警器 C.刷脸考勤机 D.酒精检测仪 2.光敏电阻是光电传感器中常见的光敏元件，其阻值随所受光照强度的增大而减小.如图所示，R是光敏电阻，是定值电阻，电源内阻不能忽略，则当R受到的光照强度增大时，下列说法一定正确的是( ) A.电流表示数减小 B.电源效率减小 C.定值电阻的电功率减小 D.光敏电阻R的电功率减小 3.传感器是把非电学物理量（如位移、压力、流量、声强等）转换成电学量的一种元件。如图所示为一种电容传感器，电路可将声音信号转化为电信号。电路中a、b构成一个电容器，b是固定不动的金属板，a是能在声波驱动下沿水平方向振动的镀有金属层的振动膜。若声源S发出频率恒定的声波使a振动，则a在振动过程中( ) A.a、b板之间的电场强度不变 B.a、b板所带的电荷量不变 C.向右位移最大时，电容器的电容量最大 D.电路中始终有方向不变的电流 4.金属的电阻率随温度的升高而_____。用金属丝可以制作_____传感器，称为_____。 答案以及解析 1.答案：C 解析：当电动车进入电梯时，这种“黑科技”就会自动报警，利用抓取图像识别的方式实现。A.电饭锅用到了温度传感器，故A错误；B.烟雾报警器用到了光电传感器，故B错误；C.刷脸考勤机用到了人脸识别，故C正确；D.酒精检测仪用到了酒精传感器，故D错误。故选C。 2.答案：B 解析：AC.当R受到的光照强度增大时，R阻值减小，总电阻减小，则总电流变大，即电流表示数变大，根据可知，定值电阻的电功率变大，选项AC错误；B.电源效率，外电阻减小，则电源效率减小，选项B正确；D.将电阻看做电源内阻，则当电阻时光敏电阻R上的功率最大，但因不明确光敏电阻R的阻值与电阻之间的大小关系，不能判断光敏电阻的功率变化情况，选项D错误。故选B。 3.答案：C 解析：A.电容器与电源相连，则电容的电压不变。当振动膜片a向右振动时电容器两极板的距离周期性变化，由知，U不变的情况下，a、b板间场强周期性变化，选项A错误； B.由知，U不变，C在变化，则电容器所带电量也在变化，选项B错误； C.电容器的电容，当向右位移最大时，板间距离最小，则电容器的电容量最大，选项C正确； D.当振动膜片a向右振动时电容器两极板的距离周 ... ...