5.1 了解傳感器基礎知識 2021-2022 高中物理教材版（2019）精選
性欲必修書 2
一、選擇題（共15道題）
1. 下列哪項關于傳感器的陳述是正確的？
答：交警使用的酒精測試儀是一種通過吹氣壓力來工作的物理傳感器。
B.紅外傳感器的工作原理是接收加熱物體發出的紅外線。
C.紅外傳感器是溫度傳感器
D.傳感器是把電量轉換成非電量的元件。
2、如圖所示，這是“極距可變電容傳感器”部分元件示意圖，當移動板與固定板之間的距離d變化時
當電容C發生變化時，通過測量電容C的變化量就可以知道兩極板之間的距離d。
正確反映。與d之間的變化規律的圖形是（）
3、如圖所示，這是電容式麥克風的原理示意圖。0為絕緣支架，薄金屬膜M和固定電極N組成電容器。
對著麥克風講話時，M 會振動，而 N 可以視為靜止。以下哪項陳述是正確的？
到達
放
大的
設備
A.該麥克風的傳感器是薄金屬膜M
B.傳感器的敏感元件是由M、N組成的電容器
CM與N之間的電壓始終等于電源電壓
D.傳感器把聲波信號轉換成電容器的電容量
4. 下列哪項表述是正確的？
A. 凡是能將非電量轉換成電量的傳感器都是物理傳感器
B.大多數傳感器都是基于化學原理制成的
C.物理傳感器只能將采集到的信息轉換成電壓輸出
D.物理傳感器利用物質的物理特性或物理效應。
5.如圖所示，物體放在水平傳送帶上，物體的下表面和傳送帶的上表面都是粗糙的，右側是導電性能好的彈簧
彈簧一端連接物體和滑動變阻器滑塊高中物理公式，彈簧左端固定在墻壁上，忽略滑塊與滑動變阻器線圈之間的摩擦力。
若物體沿箭頭方向運動，速度為v，則物體與傳送帶間存在相對滑動，當傳送帶逐漸加速到2y時，物體所受的摩擦力為
力和燈泡的亮度將（）
A.摩擦力不變，燈泡亮度變亮
B.摩擦力不變，燈泡亮度不變
C.摩擦力增大，燈泡亮度增大
D.摩擦力減小，燈泡亮度變暗
6. 下列哪項表述是正確的？
水銀溫度計是一種傳感器
B.傳感器主要通過感應電壓的變化來傳輸信號
C.傳感器不是電視遙控接收器的主要部件
D.傳感器是將力、溫度、光、聲、化學成分等轉換成電信號的主要工具
7、為做好新冠疫情防控工作，小區物業使用紅外測溫儀對進出人員進行體溫檢測。紅外測溫儀是一種
該設備利用紅外線測量體溫，被測量者發出的紅外線可以被溫度計捕捉，并轉換成電信號。
溫度計屬于同一類型的傳感器：
A.飲水機中自動控制加熱、保溫的溫控器
B. 走廊照明聲控開關
C.火災紅外報警器
D.電子秤壓力傳感器裝置
8、擁有多名長江學者的天津大學自動化與信息工程學院，為全國的傳感器生產企業輸送了大量人才。
傳感器是一種能把感受到的物理量（如力、熱、光、聲等）轉換成可測量的量（通常是電量）的裝置。
在自動控制中應用十分廣泛，圖中所示裝置為測量液位的電容式傳感器。
微小的變化就能反映出液位高度h，所以正確的說法是
AC增加表示增加
BC 增加表示力量下降
C.金屬芯線與電介質組成電容器
D.圖中液體可能不是導電液體
9. 下列哪項關于傳感器的論述是正確的？
A.??一般傳感器可直接用于自動控制
B. 傳感器可用于收集信息
C.金屬材料不能制成傳感器
D.傳感器能把所有感測到的信號轉換成電量
10、如圖所示電路中，電流表、電壓表均為理想交流電表，變壓器為理想變壓器。
接上干簧管，原來P點無磁場，現在讓磁棒的一端靠近P點，下列說法正確的是？
A.干簧管的工作原理與日光燈電路中的啟輝器完全相同，在電路中起的作用也相同。
B、電壓表Vi的讀數不變，電流表Ai的讀數增大
C、電壓表V?的讀數增大，電流表A2的讀數增大。
D.如果電壓表V3的讀數為5伏，則磁芯中磁通量的最大變化率為5wb/s
11. 某角速度計，其結構如圖所示。當整個裝置繞軸線旋轉時。。'，元件4相對于軸線發生位移，并通過滑動
可變電阻輸出電壓，電壓傳感器（內阻無窮大）接收相應的電壓信號。已知力的質量為相，彈簧為
電阻系數為攵，自然長度為/，電源電動勢忽略內阻。滑動變阻器總長度為/，阻值均勻分布，裝置
靜止時，滑塊P位于變阻器最左端8處。當系統以角速度3旋轉時，則（）
A.電路中的電流隨著角速度的增加而增加。
B.電路中的電流隨著角速度的增加而減小
C.彈簧的伸長量為
k-mcD”
D.輸出電壓U與截止的函數為“=烏叱
公里（a~
12. 下列哪項不是現代傳感器的應用？
A. 將銀行卡插入 ATM 即可取款，無需麻煩銀行工作人員。
B、當電梯兩扇門靠近并碰到人時，電梯門會自動打開，不會傷害到任何人。
C.電飯鍋能自動加熱保溫，不糊飯
D.當你走近自動門時，門會自動打開
13、唱卡拉OK用的麥克風里面有傳感器，其中一種是動圈式的，它的工作原理是將一個
將一小塊金屬線圈置于永久磁鐵的磁場中，當聲波引起振膜來回振動時，聲音信號就轉化成電信號。
下列說法正確的是（ ）
A.傳感器的工作原理是電流的磁效應。
B.傳感器的工作原理是電磁感應原理
C.該傳感器的敏感元件是線圈
D.本傳感器的轉換元件為永磁體
14、圖中所示為測量位移的電容式傳感器，其工作原理是：哪個量的變化引起其電容的變化（）
1噸
至尊龍
A. 電介質進入板的長度
B. 兩板之間的距離
C. 面對面區域
D. 極板所帶電量
15、傳感器是把非電量（如溫度、速度、壓力等）的變化轉換成電量變化的元件。
它的應用范圍很廣。圖為測量液位的電容式傳感器示意圖。電容的變化可以反映
關于二者關系表述正確的是（）
AC增加，意味著力量減少。B減少，意味著人數增加。
CC的減少意味著A的減少，DC的變化和人的變化沒有直接的關系。
二、填空題（共4題）
16、傳感器定義：能感受力、溫度、光、聲、化學成分等，并能按照一定的規律進行轉換的傳感器。
轉換成便于傳輸和處理的可用信號輸出。通常是電壓、電流等，或轉換成電路
17.非電量轉換成電量的意義：將非電量轉換成電量可以方便地進行測量、處理和
18.實驗問題
（1）利用DIS實驗測量小車加速度時，將位移傳感器部分固定在小車上。
部件固定在軌道的上端并將其連接到。
（2）如果我們根據公式M=2g4設計一個實驗，研究自由落體是否為勻速直線運動，則需要的測量儀器有：
傳感器和（非傳感器）。
19. 一個興趣小組想要組裝一個酒精測試儀，它使用二氧化錫半導體酒精氣體傳感器。
電阻芯隨酒精氣體濃度的變化情況如圖A所示。目前，我國交警經常使用酒精測試儀來測量駕駛人員的酒精氣體濃度。
酒精測試儀測定的酒駕標準為“0.2mg/mLW酒精氣體濃度<0.8mg/mL”，醉駕標準為“酒精氣體濃度<0.8mg/mL”。
濃度（K）8mg/mL目前可用的設備有：
圖A
A.二氧化錫半導體酒精傳感器必須
B.直流電源（電動勢為5V，內阻可忽略）
C.電壓表（量程3V，內阻很大，作為濃度計使用）
D.電阻箱（最大阻值為999.9）。
E.定值電阻掛鉤（阻值為20Ω）
F.定值電阻&（阻值為IOQ）
G. 一個單刀雙擲開關和幾根電線
（1）圖B為酒精測試儀的電路圖。請完成圖C中的物理連接。
圖B
圖C
（2）電路中的R應為定值電阻（填R或R2）；
（3）為便于識別，測試儀調整如下：
□連接電路前，先將電阻箱調至30.0Ω，再將開關撥至（填入“%”或“*”）
將末端封閉，電壓表指針所對應的刻度線標明為0.2mg/ml；
匚逐漸減小電阻箱的阻值，電壓表的讀數會不斷增加。根據圖A中的數據，在電壓表上標出“電壓”刻度線為“酒精氣體濃度”
當電阻箱調節到時，標出電壓表指針對應的刻度線為0.8mg/ml；
匚閉合另一端開關，測試儀即可正常使用。
三、綜合題（共4道題）
20、如圖所示為光電煙霧濃度計原理圖，請說明其工作原理。
“n
J8-9
2---------B4JL
一、光源1、聚焦透鏡3、半透半反鏡4、反射器5、待測煙霧
6. 7.光電轉換 8.計算 9.HL顯示
21、簧片開關結構：如圖A所示，將兩個用軟磁材料制成的簧片封在玻璃管內，接在圖B中的電路中。
靠近簧片開關時：
（1）會出現什么現象？為什么？
（2）簧片開關的作用是什么？
22. 隨著科技的發展，傳感器技術濫用的問題逐漸顯現。如果我們過分依賴傳感器的靈敏度，過分相信其準確性，
如果傳感器發生故障，很容易引發事故。例如，聲音傳感器用于驗證車主身份，然后啟動系統。
如果因為寒冷導致聲音變化，傳感器出現故障，系統可能無法啟動。您如何看待傳感器？
這種弊端？
23.動圈式麥克風的內部結構如圖所示，該裝置能將聲音信號轉換成電信號流，經揚聲器放大后傳送至喇叭。
揚聲器。
（1）請試著解釋動圈麥克風如何將聲音信號轉換為電信號。
（2）此類動圈式麥克風若發生故障，故障最容易發生在哪里？怎樣檢測和排除故障？
隔膜
線圈
參考答案
1.B
2.A
3.D
4.D
5.B
6.D
7.C
8.A
9.B
10.D
11.D
12.A
13.B
14.A
15.C
16.電量通斷
17.傳動控制
18.發射機接收機數據采集器測速刻度
19.&a10
20.
當沒有煙霧時，光的傳播方向不變，Ui與S相等；當煙霧濃度較大時，光被煙霧吸收或散射。
發光越多，到6的時候發出的亮度就會越少，所以5和5之間的差距就會越大，經過計算電路的處理之后，5和5之間的差距就會越大。
即可得到煙霧的濃度。
21、（1）燈泡亮，是因為當條形磁鐵靠近簧片開關時，兩個簧片被磁化并導通；（2）簧片開關起著開關的作用。
它是一種可以感知磁場的傳感器。
22。
任何傳感器都有它的優點和缺點貝語網校，任何高科技的東西都有它的弊端，我們要辯證地看待，不能全盤否定。
但當我們發現任何不足的時候，就要不斷改進，以便它們能夠更好地服務于人類。
23。
（1）當人對著麥克風講話時，聲音通過空氣，使振膜振動。然后，振膜上的線圈繞組圍繞著永久磁鐵。
將聲音信號轉換成隨聲音變化的電信號。
經過放大后，通過揚聲器還原成聲音。
（2）此類動圈式話筒若發生故障，故障很有可能是出在與線圈相連的電路部分。
無聲：用萬用表電阻塊測量音頭兩個焊接點，若阻值為無窮大，則證明音頭音圈斷路。
如果該值與麥克風標稱值相同或接近，說明環路良好，故障在插頭、屏蔽線或開關處。可以仔細檢查一下屏幕。
檢查屏蔽網線、屏蔽線內的芯線是否與插頭脫焊；開關是否接觸不良；開關接線是否脫焊等。
找到故障部位后重新焊接即可排除故障，如果是音頭音圈斷路，一般要更換新的。
輕重音及失真：首先，將麥克風的前網罩擰開，將萬用表打到Rxi位置，用兩只測試表筆分別接觸音頭引線的焊接端。
如果聲音很弱，用×100擋測量兩個焊接點（音圈
如果電阻值明顯小于麥克風的標稱阻抗值，則說明音圈內部存在短路，導致靈敏度下降。
如果用手觸摸音頭兩端的焊接點，振動膜會發出明顯的“刮擦”聲和摩擦聲，說明音圈或振動膜的位置發生了變化，導致音圈和
如果檢測后沒有發現上述故障，一般是音頭磁鐵磁性減弱所致，此種故障不易修復。
更換音頭。
嘯叫：嘯叫是麥克風常見的故障，除了麥克風與音箱距離太近而產生“聲反饋”外，造成這種故障的原因還有
一般是屏蔽線斷了高中物理公式，或者屏蔽線與插頭焊片之間焊接脫落，只有芯線正常。
當麥克風插入功放的輸入插孔時，由于屏蔽線斷開且未接地，手握麥克風時，人體感應或者外界干擾信號就會傳到功放。
喇叭產生自激振蕩，引起嘯叫，此種故障只需將屏蔽網線重新焊一下即可。
