第1节 认识传感器 第2节 传感器的原理
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[学业达标]
1．(多选)下列说法正确的是( ) A．绝缘体是绝对不能导电的
B．电阻率介于导体和绝缘体之间的物质都是半导体材料
C．导体能导电是因为导体内有大量的自由电子，绝缘体的导电性能很差是因为绝缘体内的自由电子极少
D．当温度升高时，半导体的电阻率明显减小
【解析】 要形成电流，除有电势差外，还应有可自由移动的电荷，导体的导电性能好是因为导体中有大量的自由电子，绝缘体的导电性能很差，是因为绝缘体内的自由电子很少，C项正确．绝缘体内有很少的自由电子，若两端加上电压，这些自由电子将在电场力作用下发生定向移动，可形成极其微弱的电流，故A项错误．半导体材料不光要求电阻率介于导体和绝缘体之间，而且还要求电阻率随温度的升高而减小，故B项错误，D项正确．
【答案】 CD
2．(2016·西城区高二检测)某种材料具有电阻率随温度变化的特性，利用这种材料可以制成( )【导学号：90270115】
A．热敏电阻 C．电容器
B．光敏电阻 D．电感器
【解析】 利用该材料具有电阻率随温度变化的特性，可制成电阻随温度变化的热敏电阻，故A正确．
【答案】 A
3．(2016·厦门高二检测)传感器的种类多种多样，其性能也各不相同．空调机在室内温度达到设定的温度后，会自动停止工作，空调机内使用的传感器是( )
A．生物传感器 C．温度传感器
B．红外传感器 D．压力传感器
【解析】 空调机是根据温度调节工作状态的，所以其内部使用了温度传感器，故选项C正确．
【答案】 C
4．下列仪器或装置不是利用传感器的是( ) A．汽车防盗报警器 B．宾馆房间内的火灾报警器 C．工兵用的地雷探测仪 D．用钥匙打开房门
【解析】 A、B、C三种仪器都是将非电学量转换成电学量的装置，都是利用了传感器．用钥匙打开房门是利用了机械原理，不是利用的传感器．
【答案】 D
5．2007年度诺贝尔物理学奖授予了法国和德国的两位科学家，以表彰他们发现“巨磁电阻效应”．基于巨磁电阻效应开发的用于读取硬盘数据的技术，被认为是纳米技术的第一次真正应用，在下列有关其他电阻应用的说法中，错误的是( )【导学号：90270116】
A．热敏电阻可应用于温度测控装置中 B．光敏电阻是一种光电传感器 C．电阻丝可应用于电热设备中
D．电阻在电路中主要起到通过直流、阻碍交流的作用
【解析】 热敏电阻对温度很敏感，光敏电阻对光照很敏感，电阻丝可用于电加热，这很常见，所以A、B、C三个说法均正确．交流电、直流电均可通过电阻，电阻对它们均可产生阻碍作用，所以D错误．
【答案】 D
6．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
【解析】 B项中的声控开关是将声音信号转化为电信号；C项中压力传感器装置是将压力信号转化为电信号；D项中温控器是将温度信号转化为电信号，属于热电传感器．红外报警装置是将光信号转化为电信号，故应选A.
【答案】 A
7．有一些星级宾馆的洗手间装有自动干手机，洗手后将湿手靠近，机内的传感器就开通电热器加热，有热空气从机内喷出，将湿手烘干，手靠近干手机能使传感器工作，是因为( ) 【导学号：90270117】
A．改变湿度 C．改变磁场
B．改变温度 D．改变电容
【解析】 根据自动干手机工作的特征，手靠近干手机时电热器工作，手撤离后电热器停止工作，人是一种导体，可以与其他导体构成电容器．手靠近时相当于连接一个电容器，可以确定干手机内设有电容式传感器，由于手的靠近改变了电容大小，故D正确；用湿度和温度来驱动电热器工作理论上可行，但是假如干手机是由温度、湿度的变化而工作就成了室内烘干机．
【答案】 D
8．如图3-1-5所示，RT为负温度系数的热敏电阻，R为定值电阻，若往RT上擦一些酒精，在环境温度不变的情况下，关于电压表示数的变化情况，下列说法中正确的是( )
图3-1-5
A．变大 B．变小
C．先变大后变小再不变 D．先变小后变大再不变
【解析】 往RT上擦酒精后，酒精蒸发吸热，热敏电阻RT温度降低，电阻值增大，根据串联电路的分压特点，电压表示数变小．当酒精蒸发完毕后，RT的温度逐渐升高到环境温度后不变，所以热敏电阻的阻值逐渐变小，最后不变．故电压表的示数将逐渐变大，最后不变．所以选项D正确．
【答案】 D
9．(多选)如图3-1-6所示为光敏电阻自动计数器的示意图，其中R1为光敏电阻，R2为定值电阻．此光电计数器的基本工作原理是( )
图3-1-6
A．当有光照射R1时，信号处理系统获得高电压 B．当有光照射R1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
【解析】 此题考查了光电计数器的工作原理．当光照射到光敏电阻R1上时，R1电阻减小，电路中电流增大，R2两端电压升高，信号处理系统得到高电压，计数器每当从低电压转为高电压，就计一个数，从而达到自动计数的目的，故A、D正确．
【答案】 AD
10．(多选)霍尔元件是一种基于霍尔效应的磁传感器，已发展成一个品种多样的磁传感器品族，得到广泛应用．如图3-1-7为某霍尔元件的工作原理示意图，该元件中电流I由正电荷定向运动形成．下列说法正确的是( )
图3-1-7
A．M点电势比N点电势高
B．用霍尔元件可以测量地磁场的磁感应强度 C．用霍尔元件能够把磁学量转换为电学量 D．用霍尔元件能够把电学量转化磁学量
【解析】 当正电荷在导体中运动时，运动电荷在洛伦兹力作用下向N板聚集，M板感应出等量的负电荷，所以M点电势比N点电势低，A错误；根据霍尔元件的特点可知，B、C正确，D错误．
【答案】 BC
[能力提升]
11.如图3-1-8所示的实验电路中，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相距很近．下列说法正确的是( )
【导学号：90270118】
图3-1-8
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
【解析】 滑动触头向左移动时，电阻减小，通过二极管的电流增大，发出的光增强，故光敏电阻R的阻值减小，通过灯泡L的电流增大，故灯泡消耗的功率增大，选项A对，B错．同理，滑动触头向右滑动时，灯泡L消耗的功率减小，故选项C、D错．
【答案】 A
12．(多选)有定值电阻、热敏电阻、光敏电阻三只元件，将这三只元件分别接入如图3-1-9所示电路中的A、B两点后，用黑纸包住元件或者把元件置入热水中，观察欧姆表的
示数，下列说法中正确的是( )
图3-1-9
A．置入热水中与不置入热水中相比，欧姆表示数变化较大的一定是热敏电阻 B．置入热水中与不置入热水中相比，欧姆表示数不变化的一定是定值电阻 C．用黑纸包住与不用黑纸包住相比，欧姆表示数变化较大的一定是光敏电阻 D．用黑纸包住与不用黑纸包住相比，欧姆表示数相同的一定是定值电阻
【解析】 此题考查了热敏电阻、光敏电阻、定值电阻的特性．热敏电阻的阻值随温度变化而变化，定值电阻和光敏电阻的阻值不随温度变化；光敏电阻的阻值随光照变化而变化，定值电阻和热敏电阻的阻值不随光照变化．
【答案】 AC
13．(多选)为了保证汽车车轮在制动时不是完全刹死滑行，而是让车轮仍有一定的滚动，我们用一个自动检测车速的传感器来控制车轮的转动，其原理如图3-1-10所示(铁质齿轮P与车轮同步转动，右端是一个绕有线圈的磁体)，下列说法正确的是( )
【导学号：90270119】
图3-1-10
A．M是一个电流检测器 B．M是一个定值电阻
C．该传感器把运动情况转化为电学物理量 D．该传感器把运动情况转化为力学物理量
【解析】 当车轮带动齿轮转动时，线圈中会有电流，这是由于轮齿靠近线圈时被磁化，使磁场增强，轮齿离开线圈时磁场减弱，磁通量变化使线圈中产生了感应电流．将这个电流放大后去控制制动机构，可有效地防止车轮被制动抱死．所以，A、C两项正确．
【答案】 AC
14.如图3-1-11是一种测定油箱油量多少或变化多少的装置．其中电源电压保持不变，
R是滑动变阻器，它的金属滑片是金属杆的一端．在装置中使用了一只电压表(图中没有画
出)，通过观察电压表示数，可以了解油量情况，你认为电压表应该接在图中的________两点之间，按照你的接法请回答：当油箱中油量减少时，电压表的示数将________(选填“增大”或“减小”)．
图3-1-11
【解析】 由题图可知当油箱内液面高度变化时，R的金属滑片将会移动，从而引起R两端电压的变化．当油量减少时，R的数值会增大，电路中的电流会减小，c、d间的电压会减小．当把电压表接在c、d两点间，电压表示数减小时，表示油量在减小．
【答案】 c、d 减小
2016-2017学年高中物理 第3章 传感器 第1节 认识传感器 第2节 传感器的原理学业分层测评 粤教版选修3-2
