专题5.1 认识传感器-2022-2023学年高二物理举一反三系列（人教版2019选择性必修第二册）（解析版）

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专题 5.1 认识传感器
【人教版】
【题型 1 干簧管】..............................................................................................................................
【题型 2 红外线传感器】..................................................................................................................
【题型 3 电化学传感器】..................................................................................................................
【题型 4 声传感器】..........................................................................................................................
【题型 5 各种传感器的区分】..........................................................................................................
【题型 6 涉及弹簧的传感器】..........................................................................................................
【题型 7 温度传感器】......................................................................................................................
【题型 8 电容式传感器】..................................................................................................................
【题型 1 干簧管】
【例 1】(1)如图甲所示为某宾馆的房卡，只有把房卡插入槽中，房间内的灯和插座才会有
电．房卡的作用相当于一个________(填电路元件名称)接在干路上．
(2)如图乙所示，当房客进门时，只要将带有磁铁的卡 P插入盒子 Q中，这时由于磁铁吸引
簧片，开关 B就接通，通过继电器 J使整个房间的电器的总开关接通，房客便能使用室内
各 种 用 电 器 ． 当 继 电 器 工 作 时 ， c、d相 吸 ， a、b便 接 通 ． 请 你 将 各 接 线 端
1、2、3、4、5、6、7、8、9、10 适当地连接起来，构成正常的电门卡电路．
答案　(1)开关　(2)见解析图
解析　(1)房卡可以控制房间内的灯和插座，不插入槽中，房间内所有的灯和插座都不工作，
所以房卡相当于干路上的开关．
(2)将开关 B与电源 E、线圈连成一个回路；将三个灯泡所在电路与交流电源接成回路，即
按8—7,4—5,6—9,1—3,2—10 连接起来，构成正常的电门卡电路如图所示．
【变式 1-1】（多选）如图所示,干簧管放在磁场中时两个舌簧能被磁化。关于干簧管,下列
说法正确的是(
　　
)
A.干簧管接入电路中相当于电阻的作用
B.干簧管是根据热胀冷缩的原理制成的
C.干簧管接入电路中相当于开关的作用
D.干簧管是作为电控元件以实现自动控制的
答案:CD
解析:干簧管能感知磁场,因为两个舌簧由软磁性材料制成,当周围存在磁场时,两个舌簧被
磁化,就会相互吸引,所以是作开关来使用,作为控制元件以实现自动控制的,选项 C、D 正
确。
【变式 1-2】图甲为一种家用门磁防盗报警器，由磁条和主机组成，门窗均可使用。乙图为
其简化示意图，安装时，将磁条固定在门框上，主机安装在与其等高的门板边缘，门关上
时，两者刚好靠在一起。当主机开关闭合时，若门被打开，磁条与主机分离，主机内的触
发器就会工作，带动报警器发出报警声。下列有关说法正确的是（　　）
A．触发器内是一个开关，当主机与磁条靠近时，开关是断开的
B．触发器可以由铜制成
C．磁条的两极对调后，该报警器不能正常工作
D．本装置是利用电流的磁效应工作的
【答案】A
【解析】关上时，磁条与主机刚好靠在一起，此时报警器不工作，说明电路是断开的；当
主机开关闭合时，若门被打开，磁条与主机分离，主机内的触发器就会工作，带动报警器
发出报警声，说明此时触发器内开关是闭合的，选项 A正确；触发器与磁条之间存在磁力
的作用，所以触发器不可能是铜制成的，因为铜没有磁性，选项 B错误；无论磁条哪个磁
极靠近触发器，都存在磁力作用，所以两极对调后，该报警器仍能正常工作，选项 C错误；
本装置是利用磁体能够吸引磁性物体的特点工作的，选项 D错误。
【变式 1-3】把光敏电阻（光照越强，阻值越小）接入如图所示电路，制成光电报警装置。
闭合开关，当光照达到一定强度时，报警器的蜂鸣器发声，下列说法正确的是（　　）
A．干簧管应用了电磁感应原理
B．增大电阻箱R的阻值，报警器在光照更强时才会报警
C．增加电源B的电动势，报警器在光照更强时才会报警
D．增加电源A的电动势，报警器在光照更强时才会报警
【答案】B
【解析】干簧管上的线圈通电形成的磁场使簧片磁化时，簧片的触点部分就会被磁力吸引，
当吸引力大于簧片的弹力时，常开接点就会吸合；当磁力减小到一定程度时，接点被簧片
的弹力打开。则干簧管是利用磁极间的相互作用来控制电路的通断，故A错误；线圈中电
流不变，总电阻不变，增大电阻箱R的阻值，光敏电阻变小，报警器在光照更强时才会报
警，故B正确；线圈中电流不变，增加电源B的电动势，电路中总电阻变大，光敏电阻变
大，报警器在光照更弱时才会报警，故C错误；增加电源A的电动势，不影响线圈中电流，
报警器在原光照强度时会报警，故D错误。
【题型 2 红外线传感器】
【例 2】为了做好新冠疫情防控工作，小区物业利用红外测温仪对出入人员进行体温检
测。红外测温仪是一种利用红外线来测量体温的设备，被测人员辐射出的红外线可被测温
仪捕捉，并转变成电信号。下列与红外测温仪属于同类传感器的是（　　）
A．饮水机中自动控制加热和保温的温控器
B．走廊照明灯的声控开关
C．火灾红外报警器
D．电子体重计的压力传感装置
解析：选 C,温度测温仪使用的是红外线传感器，实际上就是传感器把光信号转变为电信号
的过程，饮水机中自动控制加热和保温的温控器使用的是温度传感器，走廊照明灯的声控
开关使用的是声音传感器，电子计重计的压力传感器装置使用的是压力传感器，火灾红外
报警器使用的是红外线传感器。故选 C。
【变式 2-1】下列有关传感器叙述，正确的是（　　）
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