考点38 传感器 实验：利用传感器制作简单的自动控制装置-【金版教程】2024高考物理一轮总复习首选用卷课件PPT（新教材）

考点38　传感器　实验：利用传感器制作简单的自动控制装置 1 狂刷小题·夯基础 2 精做大题·提能力 25 本课结束 75 题组一　基础小题 1．(多选)传感器担负着信息采集的任务，它可以(　　) A．将力学量(如形变量)转变成电学量 B．将热学量转变成电学量 C．将光学量转变成电学量 D．将电学量转变成力学量 答案　ABC 解析　传感器能够感受诸如力、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。通常转换成的可用信号是电压、电流等电学量，或转换为电路的通断，即把非电学量转换为电学量。故A、B、C正确，D错误。 2．(多选)传感器已广泛应用在生产、生活中，下列关于传感器的说法正确的是(　　) A．电视机对无线遥控信号的接收主要是采用了红外线传感器 B．电饭锅能够自动控制温度的原因是它装有温度传感器 C．电子秤所使用的测力装置是力传感器 D．电脑所用的光电鼠标主要采用声波传感器 答案　ABC 解析　电视机对无线遥控信号的接收主要是采用了红外线传感器，故A正确；电饭锅能够自动控制温度的原因是它装有温度传感器，故B正确；电子秤所使用的测力装置是力传感器，故C正确；电脑所用的光电鼠标主要采用光传感器，而不是声波传感器，故D错误。 3．(多选)计算机光驱的主要部分是激光头，它可以发射脉冲激光信号，激光扫描光盘信息时，激光头利用光敏电阻自动计数器将反射回来的脉冲信号传输给信号处理系统，再通过计算机显示出相应信息。光敏电阻自动计数器的示意图如图所示，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(　　) A．当有光照射R1时，处理系统获得高电压 B．当有光照射R1时，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 答案　AD 解析　当有光照射R1时，R1电阻减小，处理系统获得高电压，故A正确，B错误；信号处理系统每获得一次高电压就计数一次，故D正确，C错误。 4．(多选)传感器在生活中有很多应用。电容式加速度传感器在安全气囊、手机移动设备方面应用广泛，其原理如图所示，质量块左、右侧分别连接电介质、轻质弹簧，弹簧右端与电容器固定在外框上，质量块可带动电介质相对于外框无摩擦左右移动，但不能上下移动。下列关于该传感器的说法正确的是(　　) A．当电路中没有电流时，电容器所带电荷量一定都相等 B．当电路中没有电流时，传感器一定处于平衡状态 C．当电路中有顺时针方向的电流时，电容器电容一定增大 D．当电路中有顺时针方向的电流时，传感器可能向左也可能向右运动 答案　CD 解析　当电路中没有电流时，说明电容器处于稳定状态，根据平行板电容器的电容公式C＝ eq \f(εrS,4πkd)，当电介质插入极板间深度不同时，即相对介电常数εr大小不同时，电容器电容也不同，因电容器两极板间电压不变，故电容器所带电荷量不相等，故A错误；当传感器以恒定加速度运动时，根据牛顿第二定律可知，弹簧弹力大小不变，则电容器的电容不变，因两极板 间的电压不变，则电容器的电荷量不变，因此电路中没有电流，故B错误；当电路中有顺时针方向的电流时，说明电容器处于充电状态，根据Q＝CU，可知电容器的电容在增大，故C正确；当电路中有顺时针方向的电流时，由C项的分析可知，电容器的电容在增大，电介质插入极板间深度变大，但传感器可能向左运动，也可能向右运动，故D正确。 题组二　高考小题 5.(2022·北京高考)某同学利用压力传感器设计水库水位预警系统。如图所示，电路中的R1和R2，其中一个是定值电阻，另一个是压力传感器(可等效为可变电阻)。水位越高，对压力传感器的压力越大，压力传感器的电阻值越小。当a、b两端的电压大于U1时，控制开关自动开启低水位预警；当a、b两端的电压小于U2(U1、U2为定值)时，控制开关自动开启高水位预警。下列说法正确的是(　　) A．U1<U2 B．R2为压力传感器 C．若定值电阻的阻值越大，开启高水位预警时的水位越低 D．若定值电阻的阻值越大，开启低水位预警时的水位越高 答案　C 解析　根据题意可知，当a、b两端的电压Uab>U1时，开启低水位预警，Uab<U2时，开启高水位预警，则U2≤Uab≤U1时不预警，故U1≥U2，A错误；根据题意可知，水位越高，压力传感器的电阻值越小，a、b两端的电压越小，根据串联电路分压规律可知，R1为压力传感器，B错误；根据闭合电路及部分电路欧姆定律可知，a、b两端的电压为Uab＝ eq \f(E,R1＋R2)R1＝ eq \f(E,1＋\f(R2,R1))，开启低水位和高水位预警时a、b两端的临界电压均不变，若定值电阻R2的阻值越大，则压力传感器R1的阻值均越大，水位均越低，C正确，D错误。 题组三　模拟小题