2022年高三物理復(fù)習(xí) 第10章 傳感器的簡(jiǎn)單使用學(xué)案

2022年高三物理復(fù)習(xí) 第10章 傳感器的簡(jiǎn)單使用學(xué)案一、概念規(guī)律題組1關(guān)于傳感器的下列說(shuō)法正確的是()A所有傳感器的材料都是由半導(dǎo)體材料做成的B金屬材料也可以制成傳感器C傳感器主要是通過(guò)感知電壓的變化來(lái)傳遞信號(hào)的D以上說(shuō)法都不正確2下列說(shuō)法中正確的是()A話筒是一種常用的聲音傳感器，其作用是將電信號(hào)轉(zhuǎn)換為聲信號(hào)B電熨斗能夠自動(dòng)控制溫度的原因是它裝有雙金屬片溫度傳感器，這種傳感器的作用是控制電路的通斷C電子秤所使用的測(cè)力裝置是力傳感器D半導(dǎo)體熱敏電阻常用作溫度傳感器，因?yàn)闇囟仍礁撸碾娮柚翟酱?在如圖1所示的電路中，圖1電源兩端的電壓恒定，L為小燈泡，R為光敏電阻，LED為發(fā)光二極管(電流越大，發(fā)出的光越強(qiáng))，且R與LED相距不遠(yuǎn)，下列說(shuō)法正確的是()A當(dāng)滑動(dòng)觸頭P向左移動(dòng)時(shí)，L消耗的功率增大B當(dāng)滑動(dòng)觸頭P向左移動(dòng)時(shí)，L消耗的功率減小C當(dāng)滑動(dòng)觸頭P向右移動(dòng)時(shí)，L消耗的功率可能不變D無(wú)論怎樣移動(dòng)觸頭P，L消耗的功率都不變4如圖2所示的電路中，當(dāng)半導(dǎo)體材料做成的熱敏電阻浸泡到熱水中時(shí)，電流表示數(shù)增大，則說(shuō)明()圖2A熱敏電阻在溫度越高時(shí)，電阻越大B熱敏電阻在溫度越高時(shí)，電阻越小C半導(dǎo)體材料溫度升高時(shí)，導(dǎo)電性能變差D半導(dǎo)體材料溫度升高時(shí)，導(dǎo)電性能變好二、思想方法題組5(廣東單科高考)某實(shí)驗(yàn)小組探究一種熱敏電阻的溫度特性，現(xiàn)有器材：直流恒流電源(在正常工作狀態(tài)下輸出的電流恒定)、電壓表、待測(cè)熱敏電阻、保溫容器、溫度計(jì)、開關(guān)和導(dǎo)線等(1)若用上述器材測(cè)量熱敏電阻的阻值隨溫度變化的特性，請(qǐng)你在圖3(a)的實(shí)物圖上連線(a) (b)圖3(2)實(shí)驗(yàn)的主要步驟：正確連接電路，在保溫容器中注入適量冷水，接通電源，調(diào)節(jié)并記錄電源輸出的電流值；在保溫容器中添加少量熱水，待溫度穩(wěn)定后，閉合開關(guān)，_，_，斷開開關(guān)；重復(fù)第步操作若干次，測(cè)得多組數(shù)據(jù)(3)實(shí)驗(yàn)小組算得該熱敏電阻在不同溫度下的阻值，并據(jù)此繪得圖(b)的Rt關(guān)系圖線，請(qǐng)根據(jù)圖線寫出該熱敏電阻的Rt關(guān)系式：R_t()(保留3位有效數(shù)字)6如圖4所示，圖甲為熱敏電阻的Rt圖象，圖乙為用此熱敏電阻R和繼電器組成的一個(gè)簡(jiǎn)單恒溫箱溫控電路，繼電器的電阻為100 .當(dāng)線圈的電流大于或等于20 mA時(shí)，繼電器的銜鐵被吸合為繼電器線圈供電的電池的電動(dòng)勢(shì)E9.0 V，內(nèi)阻可以不計(jì)圖中的“電源”是恒溫箱加熱器的電源問(wèn)：圖4(1)應(yīng)該把恒溫箱內(nèi)的加熱器接在_(填“A、B端”或“C、D端”)(2)如果要使恒溫箱內(nèi)的溫度保持50，可變電阻R的阻值應(yīng)調(diào)節(jié)為_ .一、傳感器的工作原理1概念：能夠感受外界信息，并將其按照一定的規(guī)律轉(zhuǎn)換成電信號(hào)的器件或裝置，叫傳感器2組成：一般由敏感元件、轉(zhuǎn)換器件、轉(zhuǎn)換電路三個(gè)部分組成3原理：通過(guò)對(duì)某一物理量敏感的元件，將感受到的物理量按一定規(guī)律轉(zhuǎn)換成便于測(cè)量的量例如，光電傳感器利用光敏電阻將光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)；熱電傳感器利用熱敏電阻將溫度信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)4流程：5類別：最簡(jiǎn)單的傳感器由一個(gè)敏感元件(兼轉(zhuǎn)換器)組成，它感受被測(cè)量時(shí)，直接輸出電學(xué)量，如熱電偶有的傳感器由敏感元件和轉(zhuǎn)換器件組成，設(shè)有轉(zhuǎn)換電路，如光電池、光電管等；有的傳感器，轉(zhuǎn)換電路不止一個(gè)，要經(jīng)過(guò)若干次轉(zhuǎn)換6傳感器的分類：目前對(duì)傳感器尚無(wú)一個(gè)統(tǒng)一的分類方法，常用的分類方法有兩個(gè)：(1)按輸入量分類，如輸入量分別為溫度、壓力、位移、速度、加速度等非電學(xué)量時(shí)，相應(yīng)的傳感器稱為溫度傳感器、壓力傳感器、位移傳感器、速度傳感器、加速度傳感器(2)按傳感器的工作原理分類，可分為電阻傳感器、電容傳感器、電感傳感器、電壓傳感器、霍爾傳感器、光電傳感器、光柵傳感器等7傳感器的元件：制作傳感器時(shí)經(jīng)常使用的元件有光敏電阻、熱敏電阻、金屬熱電阻、霍爾元件等例1 如圖5甲是某同學(xué)設(shè)計(jì)的電容式速度傳感器原理圖，其中上板為固定極板，下板為待測(cè)物體，在兩極板間電壓恒定的條件下，極板上所帶電荷量Q將隨待測(cè)物體的上下運(yùn)動(dòng)而變化若Q隨時(shí)間t的變化關(guān)系為Q(a、b為大于零的常數(shù))，其圖象如圖乙所示，那么圖丙、圖丁中反映極板間場(chǎng)強(qiáng)大小E和物體速率v隨t變化的圖線可能是()圖5A和 B和C和 D和規(guī)范思維針對(duì)訓(xùn)練1 如圖6所示是電飯鍋的結(jié)構(gòu)，試回答下列問(wèn)題：圖6(1)開始煮飯時(shí)為什么要壓下開關(guān)按鈕？手松開后這個(gè)按鈕是否會(huì)恢復(fù)到圖示的狀態(tài)？為什么？(2)煮飯時(shí)水沸騰后鍋內(nèi)是否會(huì)大致保持一定的溫度？為什么？(3)飯熟后，水分被大米吸收鍋底的溫度會(huì)有什么變化？這時(shí)電飯鍋會(huì)自動(dòng)地發(fā)生哪些動(dòng)作？ (4)如果用電飯鍋燒水，能否在水沸騰后自動(dòng)斷電？為什么？二、傳感器的應(yīng)用1力傳感器的應(yīng)用電子秤(1)作用：稱量物體重量(2)敏感元件：應(yīng)變片應(yīng)變片能夠把物體形變這個(gè)力學(xué)量轉(zhuǎn)換為電壓這個(gè)電學(xué)量2聲傳感器的應(yīng)用話筒(1)話筒的作用：把聲信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)(2)話筒分類：電容式話筒；駐極體話筒；動(dòng)圈式話筒3溫度傳感器：(1)敏感元件：熱敏電阻和金屬熱電阻；(2)應(yīng)用：電熨斗、電飯鍋、測(cè)溫儀、溫度報(bào)警器4光傳感器：(1)敏感元件：光敏電阻、光電管、光電二極管、光電三極管等；(2)應(yīng)用：鼠標(biāo)、火災(zāi)報(bào)警器、光控開關(guān)【例2】 (xx·全國(guó)理綜·23)圖7如圖7，一熱敏電阻RT放在控溫容器M內(nèi)；A為毫安表，量程6 mA，內(nèi)阻為數(shù)十歐姆；E為直流電源，電動(dòng)勢(shì)約為3 V，內(nèi)阻很小；R為電阻箱，最大阻值為999.9 ；S為開關(guān)已知RT在95時(shí)的阻值為150 ，在20時(shí)的阻值約為550 .現(xiàn)要求在降溫過(guò)程中測(cè)量在9520之間的多個(gè)溫度下RT的阻值(1)在圖中畫出連線，完成實(shí)驗(yàn)原理電路圖(2)完成下列實(shí)驗(yàn)步驟中的填空：依照實(shí)驗(yàn)原理電路圖連線調(diào)節(jié)控溫容器M內(nèi)的溫度，使得RT的溫度為95.將電阻箱調(diào)到適當(dāng)?shù)某踔?，以保證儀器安全閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)電阻箱，記錄電流表的示數(shù)I0，并記錄_將RT的溫度降為T1(20T195)；調(diào)節(jié)電阻箱，使得電流表的讀數(shù)_，記錄_溫度為T1時(shí)熱敏電阻的電阻值RT1_.逐步降低T1的數(shù)值，直至20為止；在每一溫度下重復(fù)步驟.規(guī)范思維針對(duì)訓(xùn)練2 如圖8甲所示為某工廠成品包裝車間的光傳感記錄器，光敏電阻R1能接收到發(fā)光元件A發(fā)出的光，每當(dāng)工件擋住A發(fā)出的光，光傳感器B就輸出一個(gè)電信號(hào)，并經(jīng)信號(hào)處理器處理后在屏幕顯示出電信號(hào)與時(shí)間的關(guān)系，如圖乙所示若傳送帶保持勻加速運(yùn)動(dòng)，每個(gè)工件均相對(duì)傳送帶靜止，且相鄰工件間距依次為5、10、15、20、(單位：cm)則以下說(shuō)法正確的是(不計(jì)工件擋住光的時(shí)間)()圖8A工件的加速度為0.1 m/s2B工件的加速度為0.2 m/s2C當(dāng)無(wú)光照射R1時(shí)，光傳感器就輸出一次高電壓D當(dāng)無(wú)光照射R1時(shí)，光傳感器就輸出一次低電壓規(guī)范思維【基礎(chǔ)演練】1(xx·江蘇·6)美國(guó)科學(xué)家Willard S. Boyle與George E. Smith因電荷耦合器件(CCD)的重要發(fā)明榮獲xx年度諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)CCD是將光學(xué)量轉(zhuǎn)變成電學(xué)量的傳感器下列器件可作為傳感器的有()A發(fā)光二極管 B熱敏電阻C霍爾元件 D干電池2傳感器擔(dān)負(fù)著信息的采集任務(wù)，在自動(dòng)控制中發(fā)揮著重要作用，傳感器能夠?qū)⒏惺艿降奈锢砹?如溫度、光、聲等)轉(zhuǎn)換成便于測(cè)量的量(通常是電學(xué)量)，例如熱敏傳感器，主要是應(yīng)用了半導(dǎo)體材料制成的熱敏電阻將熱學(xué)量轉(zhuǎn)換為電學(xué)量熱敏電阻隨溫度變化的圖象如圖9甲所示，圖乙是由熱敏電阻Rt作為傳感器制作的簡(jiǎn)單自動(dòng)報(bào)警器線路圖問(wèn)：圖9(1)為了使溫度過(guò)高時(shí)報(bào)警器鈴響，c應(yīng)接在_(填“a”或“b”)(2)若使啟動(dòng)報(bào)警的溫度提高些，應(yīng)將滑動(dòng)變阻器滑片P點(diǎn)向_移動(dòng)(填“左”或“右”)(3)如果在調(diào)試報(bào)警器達(dá)到最低報(bào)警溫度時(shí)，無(wú)論如何調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器滑片P都不能使報(bào)警器工作，且電路連接完好，各電路元件都能處于工作狀態(tài)，則造成工作電路實(shí)際不能工作的原因可能是_3用如圖10所示的裝置可以測(cè)量汽車在水平路面上做勻加速直線運(yùn)動(dòng)的加速度，該裝置是在矩形箱子的前、后壁上各安裝一個(gè)由力敏電阻組合成的壓力傳感器，用兩根相同的輕彈簧夾著一個(gè)質(zhì)量為2.0 kg的滑塊，滑塊可無(wú)摩擦滑動(dòng)，兩彈簧的另一端分別壓在傳感器a、b上，其壓力大小可直接從傳感器的液晶顯示屏上讀出現(xiàn)將裝置沿運(yùn)動(dòng)方向固定在汽車上，傳感器b在前，傳感器a在后汽車靜止時(shí)，傳感器a、b的示數(shù)均為10 N(g取10 m/s2)圖10(1)若傳感器a的示數(shù)為14 N，b的示數(shù)為6.0 N，求此時(shí)汽車的加速度大小和方向(2)當(dāng)汽車以怎樣的加速度運(yùn)動(dòng)時(shí)，傳感器a的示數(shù)為零4電流傳感器可以像電流表一樣測(cè)量電流，它的優(yōu)點(diǎn)是反應(yīng)非?？?，可以捕捉到瞬間的電流變化，還可以與計(jì)算機(jī)相連，能在很短的時(shí)間內(nèi)畫出電流隨時(shí)間的變化圖象按圖11甲連接電路，提供8 V直流電源，先使開關(guān)S與1相連，電源向電容器充電，這個(gè)過(guò)程可在瞬間完成，然后把開關(guān)S擲向2，電容器放電，傳感器將電流信息傳入計(jì)算機(jī)，屏上顯示出電流隨時(shí)間變化的It曲線，如圖乙所示圖11(1)圖中畫出的豎直狹長(zhǎng)矩形(圖乙最左端)，它的面積表示的物理意義是_；(2)估算電容器在全部放電過(guò)程中釋放的電荷量是_C；(3)根據(jù)以上數(shù)據(jù)估算，電容器的電容是_F.【能力提升】5這是一個(gè)研究圓周運(yùn)動(dòng)向心力的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)：在一個(gè)透明玻璃做成的圓臺(tái)面上均勻貼了數(shù)條反光度很高的狹窄鋁箔紙條，在圓盤上方某處安裝了一個(gè)光傳感器，它具有發(fā)射紅外光線、同時(shí)可接收反射光的功能臺(tái)面上有一條光滑的凹槽，凹槽的盡頭，靠近臺(tái)壁處安裝了一個(gè)力傳感器(可以感知力的大小)，力傳感器前放置一個(gè)小球圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，光傳感器發(fā)出的光線在鋁箔處反射被光傳感器接收，在沒(méi)有鋁箔處將透射過(guò)去小球壓迫力傳感器，獲得傳感器給球的彈力，這個(gè)力充當(dāng)小球做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力，力的大小可以通過(guò)傳感器測(cè)量當(dāng)光傳感器和力傳感器通過(guò)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)與電腦連接后，電腦顯示屏可顯示出光接收波形圖(見(jiàn)圖12)和力的測(cè)量數(shù)值F0.現(xiàn)已知光傳感器在圓臺(tái)面上的投影與轉(zhuǎn)軸相距r，小球的質(zhì)量為m，球心與轉(zhuǎn)軸相距R，鋁箔寬度d，電腦顯示出鋁箔條反射光的最短時(shí)間為t1.圖12(1)用上述條件可以求出小球做圓周運(yùn)動(dòng)所需要的向心力F_，并與F0比較，從而驗(yàn)證向心力公式(2)這一設(shè)計(jì)對(duì)轉(zhuǎn)臺(tái)做非勻速圓周運(yùn)動(dòng)的情況是否適用，簡(jiǎn)要說(shuō)明理由6(xx·山東理綜·23(2)為了節(jié)能和環(huán)保，一些公共場(chǎng)所使用光控開關(guān)控制照明系統(tǒng)光控開關(guān)可采用光敏電阻來(lái)控制，光敏電阻是阻值隨著光的照度而發(fā)生變化的元件(照度可以反映光的強(qiáng)弱，光越強(qiáng)照度越大，照度單位為lx)某光敏電阻Rp在不同照度下的阻值如下表：照度(lx)0.20.40.60.81.01.2電阻(k)754028232018(1)根據(jù)表中數(shù)據(jù)，請(qǐng)?jiān)诮o定的坐標(biāo)系中描繪出阻值隨照度變化的曲線，并說(shuō)明阻值隨照度變化的特點(diǎn)圖13(2)如圖13所示，當(dāng)1、2兩端所加電壓上升至2 V時(shí)，控制開關(guān)自動(dòng)啟動(dòng)照明系統(tǒng)請(qǐng)利用下列器材設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單電路，給1、2兩端提供電壓，要求當(dāng)天色漸暗照度降低至1.0 (lx)時(shí)啟動(dòng)照明系統(tǒng)，在虛線框內(nèi)完成電路原理圖(不考慮控制開關(guān)對(duì)所設(shè)計(jì)電路的影響)提供的器材如下：光敏電阻Rp(符號(hào)，阻值見(jiàn)上表)；直流電源E(電動(dòng)勢(shì)3 V，內(nèi)阻不計(jì))；定值電阻：R110 k，R220 k ，R340 k (限選其中之一并在圖中標(biāo)出)開關(guān)S及導(dǎo)線若干學(xué)案50 傳感器的簡(jiǎn)單使用【課前雙基回扣】1B2.BC3.A4BD電流表的示數(shù)增大，說(shuō)明電路中的電流增大，電阻減小，所以這個(gè)熱敏電阻的電阻率是隨溫度的升高而降低的；電阻率減小，電阻值在其他條件不變時(shí)減小，導(dǎo)電性能變好，故選項(xiàng)B、D正確5(1)連線如圖(2)記錄溫度計(jì)的示數(shù)記錄電壓表的示數(shù)(3)1000.400解析(1)實(shí)物連接要注意導(dǎo)線不能交叉，電壓表并聯(lián)在電阻兩端(2)根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康模铚y(cè)出熱敏電阻的阻值和水溫，水溫由溫度計(jì)讀出，電阻用伏安法測(cè)量，已記錄電流值，因此還需記錄電壓表示數(shù)(3)由圖象知電阻與溫度呈線性關(guān)系，設(shè)RR0kt，由圖得當(dāng)t10 時(shí)，R104 ；當(dāng)t50 時(shí)，R120 ，代入上式可得R0100 ，k0.400.6(1)A、B端(2)260解析恒溫箱內(nèi)的加熱器應(yīng)接在A、B端當(dāng)線圈中的電流較小時(shí)，繼電器的銜鐵在上方，恒溫箱的加熱器處于工作狀態(tài)，恒溫箱內(nèi)溫度升高隨著恒溫箱內(nèi)溫度升高，熱敏電阻R的阻值變小，則線圈中的電流變大，當(dāng)線圈的電流大于或等于20 mA時(shí)，繼電器的銜鐵被吸到下方來(lái)，則恒溫箱加熱器與電源斷開，加熱器停止工作，恒溫箱內(nèi)溫度降低隨著恒溫箱內(nèi)溫度降低，熱敏電阻R的阻值變大，則線圈中的電流變小，當(dāng)線圈的電流小于20 mA時(shí)，繼電器的銜鐵又被釋放到上方，則恒溫箱加熱器又開始工作，這樣就可以使恒溫箱內(nèi)保持在某一溫度要使恒溫箱內(nèi)的溫度保持50，即50時(shí)線圈內(nèi)的電流為20 mA.由閉合電路歐姆定律I，r為繼電器的電阻由圖甲可知，50時(shí)熱敏電阻的阻值為90 ，所以RRr260 .思維提升1所謂傳感器，就是能夠把不易測(cè)量的力、運(yùn)動(dòng)、熱、光等物理量轉(zhuǎn)換為易于測(cè)量的電學(xué)物理量的元件或裝置2不同的傳感器特性不同，制作它們的材料亦不同熟練掌握不同傳感器的不同特性是解決傳感器問(wèn)題的關(guān)鍵3傳感器需借助轉(zhuǎn)換器件和轉(zhuǎn)換電路完成非電學(xué)量向電學(xué)量的轉(zhuǎn)換，分清傳感器所在電路和熟知串并聯(lián)電路的規(guī)律是解決傳感器問(wèn)題的基礎(chǔ)【核心考點(diǎn)突破】例1 C平行板電容器間電壓恒定，板間場(chǎng)強(qiáng)E，故EQ，即E，故可能正確板間電荷量QUCU，與已知Q隨時(shí)間的變化關(guān)系對(duì)比可知d(ta)，即待測(cè)物體的運(yùn)動(dòng)為勻速運(yùn)動(dòng)，故可能正確規(guī)范思維本題以電容式速度傳感器和圖象立意命題，考查了勻強(qiáng)電場(chǎng)中的場(chǎng)強(qiáng)與電勢(shì)差的關(guān)系、平行板電容器知識(shí)和用圖象表示物理量之間的關(guān)系等，本題難度較大求解本題，要注意利用“Q隨時(shí)間t的變化關(guān)系Q及其圖象乙”這一信息，然后結(jié)合電場(chǎng)相關(guān)知識(shí)導(dǎo)出圖丙、圖丁涉及的兩物理量間的數(shù)學(xué)關(guān)系式，進(jìn)而判斷給定圖象的正誤【例2】 (1)(2)電阻箱的讀數(shù)R0仍為I0電阻箱的讀數(shù)R1R0R1150 解析(1)電阻箱的最大阻值與熱敏電阻的最大阻值相差不大，因此電阻箱應(yīng)為與熱敏電阻串聯(lián)(2)要求出在不同溫度下RT的阻值，在閉合電路中讀出電流表的示數(shù)，然后記錄電阻箱的讀數(shù)R0，由閉合電路歐姆定律EI0(RTR0r)I0(150 R0r)改變RT的溫度為T1，調(diào)節(jié)電阻箱，使得電流表的讀數(shù)仍為I0，記錄電阻箱的讀數(shù)R1，則EI0(RT1R1r)解得RT1R0R1150 .規(guī)范思維(1)熱敏電阻的阻值隨溫度的升高而減小；(2)本題實(shí)際上是含有傳感器的電學(xué)實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)，明確實(shí)驗(yàn)原理是解題的關(guān)鍵針對(duì)訓(xùn)練1見(jiàn)解析解析(1)開始煮飯時(shí)壓下手動(dòng)開關(guān)，使永磁體和感溫磁體吸合，以保持觸點(diǎn)接觸，接通電熱電路；手松開后這個(gè)按鈕不會(huì)恢復(fù)到圖示狀態(tài)，因?yàn)橛来朋w與感溫磁體相互吸引，彈簧的彈力不能使永磁體恢復(fù)原狀態(tài)(2)水沸騰后，鍋內(nèi)的溫度應(yīng)大致保持在100，因?yàn)樗姆悬c(diǎn)是100，此時(shí)水分未被米吸收完，鍋內(nèi)水分較充足，所以能保持一段時(shí)間(3)飯熟后，水分被大米吸收，鍋底溫度會(huì)由100升到103，達(dá)到居里點(diǎn)，此時(shí)開關(guān)按鈕會(huì)自動(dòng)彈起，斷開加熱電路，進(jìn)入保溫狀態(tài)因?yàn)殄伒诇囟冗_(dá)到103時(shí)，感溫磁體失去磁性，永磁體再不能與它吸合，在彈簧的作用下，開關(guān)按鈕恢復(fù)初始狀態(tài)(4)如果用電飯鍋燒水，水沸騰后不能自動(dòng)斷電，因?yàn)樗序v的溫度是100，而不能達(dá)到103(居里點(diǎn))，水將一直沸騰直到燒干2BD規(guī)范思維光照越強(qiáng)，光敏電阻的阻值越小思想方法總結(jié)傳感器問(wèn)題具有涉及知識(shí)點(diǎn)多、綜合性強(qiáng)、能力要求高等特點(diǎn)，而傳感器的形式又多種多樣，有的原理甚至較難理解但不管怎樣，搞清傳感器的工作原理及過(guò)程是求解問(wèn)題的關(guān)鍵因此，求解時(shí)必須結(jié)合題目提供的所有信息，認(rèn)真分析傳感器所在的電路結(jié)構(gòu)，并注意以下兩個(gè)方面的問(wèn)題：1確定傳感器所感受到的物理量傳感器所感受到的物理量有力、熱、磁、光、聲等2轉(zhuǎn)換電路把輸出轉(zhuǎn)換成電學(xué)量信號(hào)通過(guò)電學(xué)元件把敏感元件輸出的物理量轉(zhuǎn)換成電學(xué)量信號(hào)，最后借助轉(zhuǎn)換電路把電學(xué)量信息轉(zhuǎn)換為便于顯示、記錄、控制的量【課時(shí)效果檢測(cè)】1BC發(fā)光二極管有單向?qū)щ娦裕珹錯(cuò)；熱敏電阻和霍爾元件都可作為傳感器，B、C對(duì)；干電池是電源，D錯(cuò)2(1)a(2)左(3)電源提供的電流太小，導(dǎo)致電磁鐵的磁性太弱或彈簧的勁度系數(shù)太大等原因解析(1)溫度過(guò)高時(shí)，熱敏電阻阻值很小，左邊電路電流很大，螺線管產(chǎn)生的強(qiáng)磁場(chǎng)使豎直金屬片與a接觸，此時(shí)報(bào)警器工作，則c應(yīng)接觸a才能使電路接通(2)使啟動(dòng)報(bào)警的溫度提高些，即要求溫度更高時(shí)豎直金屬片與a接觸，而溫度更高時(shí)熱敏電阻更小，要使電流不至于過(guò)早變大而報(bào)警，則應(yīng)增大滑動(dòng)變阻器的電阻，故滑動(dòng)變阻器滑片P點(diǎn)向左移動(dòng)(3)在最低報(bào)警溫度時(shí)不能報(bào)警，說(shuō)明此時(shí)電路中產(chǎn)生的電流不能讓豎直片與a接觸這可能有多種原因造成，如電源提供的電流太小，導(dǎo)致電磁鐵的磁性太弱；彈簧的勁度系數(shù)太大，電磁鐵的吸引力小于彈力等3(1)4 m/s2向右(2)10 m/s2向左解析傳感器上所顯示出力的大小，即彈簧對(duì)傳感器的壓力，據(jù)牛頓第三定律知，此即為彈簧上的彈力大小，亦即該彈簧對(duì)滑塊的彈力大小(1)如右圖所示，依題意：左側(cè)彈簧對(duì)滑塊向右的推力F114 N，右側(cè)彈簧對(duì)滑塊的向左的推力F26.0 N.滑塊所受合力產(chǎn)生加速度a1，根據(jù)牛頓第二定律有F1F2ma1得a1 m/s24 m/s2a1與F1同方向，即向前(向右)(2)a傳感器的讀數(shù)恰為零，即左側(cè)彈簧的彈力F10，因兩彈簧相同，左彈簧伸長(zhǎng)多少，右彈簧就縮短多少，所以右彈簧的彈力變?yōu)镕220 N.滑塊所受合力產(chǎn)生加速度，由牛頓第二定律得F合F2ma2得a210 m/s2負(fù)號(hào)表示方向向后(向左)4(1)電容器0.1 s內(nèi)放電的電荷量(2)5.60×103(5.52×1035.68×103)(3)7.00×104(6.90×1047.10×104)解析(1)因?yàn)閝It，所以It圖象下的“面積”表示電荷量q.(2)圖象與坐標(biāo)軸所圍的“面積”有70個(gè)格(6971個(gè)格)，所以電量為70×0.2×0.4×103 C5.60×103 C(5.52×1035.68×103 C都算正確)(3)電容器充電的電壓等于電源電動(dòng)勢(shì)E8 V，由C得C7.00×104 F(6.90×1047.10×104 F都算正確)5(1)m(2)適用因?yàn)榕ｎD第二定律具有瞬時(shí)性，只要取對(duì)應(yīng)瞬時(shí)值即可比較解析光傳感器所在位置的線速度為d/t1，所以轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度，小球做圓周運(yùn)動(dòng)所需向心力Fm2Rm()2R.6見(jiàn)解析解析(1)光敏電阻的阻值隨光照度變化的曲線如下圖所示，其特點(diǎn)是：光敏電阻的阻值隨光照度的增大非線性減小(2)當(dāng)光照度降至1.0 (lx)時(shí)，光敏電阻的阻值為Rp20 k，設(shè)計(jì)原理圖如下圖所示根據(jù)歐姆定律與串聯(lián)電阻的分壓即R10 k即與Rp串聯(lián)的電阻應(yīng)選R110 k.易錯(cuò)點(diǎn)評(píng)1注意區(qū)分熱敏電阻和金屬熱電阻隨溫度的升高，熱敏電阻的阻值減小，而金屬熱電阻的阻值增大2在敏感元件和固定元件串聯(lián)的電路中，應(yīng)注意區(qū)分電學(xué)量信號(hào)的輸出是從敏感元件兩端，還是從固定元件兩端3傳感器元件往往與電磁繼電器相結(jié)合，應(yīng)注意區(qū)分被控制的電路是在繼電器工作時(shí)工作，還是在繼電器不工作時(shí)工作4傳感器元件往往與邏輯電路相結(jié)合，應(yīng)注意分析邏輯電路的邏輯關(guān)系