5.1-5.2 认识传感器、常见传感器的工作原理及应用-2021-2022学年高二物理精讲与精练高分突破考点专题系列（人教版2019选择性必修第二册）

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第五章：传感器

5.1-5.2：认识传感器、常见传感器的工作原理及应用

一：知识精讲归纳

考点一、传感器及其工作原理

1．传感器的定义：能够感受诸如力、温度、光、声、化学成分等被测量，并能把它们按照一定的规律转换为便于

传送和处理的可用信号输出．通常是电压、电流等电学量，或转换为电路的通断．

2．非电学量转换为电学量的意义：把非电学量转换为电学量，可以很方便地进行测量、传输、处理和控制．

3．传感器的组成：传感器的基本部分一般由敏感元件、转换元件组成．

4．传感器应用的一般模式：

考点二、光敏电阻

光敏电阻在被光照射时电阻发生变化，光敏电阻能够把光照强弱这个光学量转换为电阻这个电学量．

考点三、金属热电阻和热敏电阻

1．金属热电阻：金属的电阻率随温度的升高而增大，利用这一特性，金属丝可以制作成温度传感器，称为热电阻．

2．热敏电阻：用半导体材料制成，氧化锰制成的热敏电阻的阻值随温度的升高而减小．

考点四、电阻应变片

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，半导体电阻应变片的工作原理是基于半导体

材料的压阻效应．

3．电阻应变片能够把物体形变这个力学量转换为电阻这个电学量．

二：考点题型归纳

题型一：传感器的认识和原理

1．（2021·重庆市江津第五中学校高二期中）下面哪一项不是现代传感器的应用（　　）

A．将自己的银行卡插进自动取款机里可以取钱，而不必麻烦银行工作人员

B．电梯的两门靠拢接触到人体时，门会自动打开而不会夹伤人

C．电饭煲能自动加热和保温而不会把饭烧焦

D．当你走近自动门时，门会自动打开

2．（2021·全国·高二）下列关于传感器的说法中，正确的是（）．

A．一般的传感器可以直接用来进行自动控制

B．传感器可以用来采集信息

C．金属材料不可以制成传感器

D．传感器可以将所有感受到的信号都转换为电学量

3．（2021·全国·高二专题练习）如图所示为某电容式话筒的原理示意图。Q为绝缘支架，薄金属膜 M和固定电极

N形成一个电容器，被直流电源充电。对着话筒说话时，M振动而 N可视为不动。下列说法正确的是（　　）

A．该话筒的传感器是薄金属膜 M

B．传感器的敏感元件是 M、N组成的电容器

C．M、N间的电压始终等于电源电压

D．传感器将声波信号转换为电容器的电容

题型二：光敏电阻

4．（2021·全国·高二专题练习）如图是应用光敏电阻设计的实验电路。闭合开关后，用光照向光敏电阻，发现光

照强度增加时，灯变得更亮，下列分析正确的有（　　）

A．光敏电阻的阻值随光照强度增加而增大

B．光敏电阻的阻值不随光照强度的变化而变化

C．灯变得更亮，说明电路中的总电阻变小

D．灯变得更亮，说明电路中的总电阻变大

5．（2021·江苏如皋·高二期末）如图甲所示为恒压电源给光敏电阻 R供电时，流过此电阻的电流和其所受光照强

度的关系图像。某同学利用此光敏电阻设计了一个台灯的自动控制电路，如图乙所示，T为一自耦式变压器，下列

说法正确的是（　　）

A．仅光照变强，R的阻值变大

B．仅光照变强，R中的电流变小

C．仅滑片P下滑，L中的电流频率变小

D．仅滑片P下滑，T的输入功率变小

6．（2020·福建福州·高二期末）如图所示电路中，E为电源（内阻为 r），R2、R3为定值电阻，R4为滑动变阻器，

R1为光敏电阻（其阻值随光照强度的增大而减小），电压表为理想电压表，开关 S闭合后，电容器中一带电微粒

恰好处于静止状态。下列说法正确的是（　　）

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