1.如圖1所示，一理想變壓器原線圈匝數(shù)n₁=1100匝，副線圈匝數(shù)n₂=220匝，交流電源的電壓u=220(V),電阻R=44Ω電壓表、電流表均為理想電表，則(　　 )

A．交流電的頻率為50Hz

B．電流表A₁的示數(shù)為0.2A

C．電流表A₂的示數(shù)為A

D．電壓表的示數(shù)為44V

3、復(fù)習(xí)方案

基礎(chǔ)過(guò)關(guān)

重難點(diǎn)：測(cè)物體加速度(加速度計(jì))

例3．加速度計(jì)是測(cè)定物體加速度的儀器，它已成為導(dǎo)彈、飛機(jī)、潛艇后宇宙飛船制導(dǎo)系統(tǒng)的信息源。如圖為應(yīng)變式加速度計(jì)示意圖，當(dāng)系統(tǒng)加速時(shí)，加速度計(jì)中的敏感元件也處于加速狀態(tài)，敏感元件由彈簧連接并架在光滑支架上，支架與待測(cè)系統(tǒng)固定在一起，敏感元件下端的滑動(dòng)臂可在滑動(dòng)變阻器R上自由滑動(dòng)，當(dāng)系統(tǒng)加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，敏感元件發(fā)生位移，并轉(zhuǎn)化為電信號(hào)輸出，已知：敏感元件的質(zhì)量為m，兩彈簧的勁度系數(shù)為k，電源的電動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)電阻不計(jì)，滑動(dòng)變阻器的總電阻為R，有效長(zhǎng)度為L，靜態(tài)時(shí)輸出電壓為U0。試求加速度a與輸出電壓U的關(guān)系式。

解析：假設(shè)a向右為正，位置向左△x

由牛頓第二定律：　　　 由分壓原理：

由①②得：

答案：

例4.(變式改編)慣性制導(dǎo)系統(tǒng)已廣泛應(yīng)用于導(dǎo)彈工程中，這個(gè)系統(tǒng)的重要元件是加速度計(jì)。加速度計(jì)的構(gòu)造和原理的示意圖如圖示，沿導(dǎo)彈長(zhǎng)度方向按裝的固定光滑桿上套一個(gè)質(zhì)量為m的滑塊，滑塊的兩側(cè)分別與勁度系數(shù)均為k的彈簧相連，兩彈簧的另一端與固定壁相連�；瑝K原來(lái)靜止，彈簧處于自然長(zhǎng)度�；瑝K上有指針，可通過(guò)標(biāo)尺測(cè)出滑塊的位移，然后通過(guò)控制系統(tǒng)進(jìn)行制導(dǎo)。若電位器(可變電阻)總長(zhǎng)度為L(zhǎng)，其電阻均勻，兩端接在穩(wěn)壓電源U₀上，當(dāng)導(dǎo)彈以加速度a沿水平方向運(yùn)動(dòng)時(shí)，與滑塊連接的滑動(dòng)片P產(chǎn)生位移，此時(shí)可輸出一個(gè)電信號(hào)U，作為導(dǎo)彈慣性制導(dǎo)系統(tǒng)的信息源，為控制導(dǎo)彈運(yùn)動(dòng)狀態(tài)輸入信息，試寫(xiě)出U與a 的函數(shù)關(guān)系式。

解析：由分壓原理：U=U₀ R_x / R = U₀ Δx / L①

由牛頓第二定律：Δx=ma/2k②

由①②得：U=mU₀ a / 2kL③

答案：U=mU₀ a 2kL

點(diǎn)評(píng)：像這樣的兩條情景分析題，理清思路知曉原理很重要。然后尋找突破口列舉方程，就迎刃而解。

典型例題：傳感器的其它實(shí)例分析

例5.(改編)如圖是一火警報(bào)警的一部分電路示意圖。其中R₂ 為用半導(dǎo)體熱敏材料制成的傳感器，電流表為值班室的顯示器，a、b之間接報(bào)警器。當(dāng)傳感器 R₂ 所在處出現(xiàn)火情時(shí)，顯示器的電流I、報(bào)警器兩端的電壓U 的變化情況是(　　　　　　　 )

A.　 I 變大，U 變大　　 B.　I 變小，U 變小

C.　I 變小，U 變大　　 D.　I 變大，U 變小

解析：火情時(shí)溫度升高，R₂ 減小， R_總減小， I_總增大， U_內(nèi)增大，U_ab減小， U_R1增大，U_并減小， I_A減小

答案：B

點(diǎn)評(píng)：熱電傳感器是利用熱敏電阻的阻值會(huì)隨溫度的變化而變化的原理制成的，解決此類(lèi)問(wèn)題的方法同恒定電流中電路動(dòng)態(tài)變化問(wèn)題，唯一不同的是必須要知道熱敏電阻的特性。

①由外到內(nèi)再到外，先不變后變

②增阻，增壓，減流， 減阻，減壓，增流

例6.分析以下幾種傳感器

⑴圖甲是測(cè)量　　　　 的電容式傳感器，原理是　　　　　　

解析：角度θ，由于C∝S，動(dòng)片與定片間的角度θ發(fā)生變化時(shí)，引起S的變化，通過(guò)測(cè)出C的變化，測(cè)量動(dòng)片與定片間的夾角θ

⑵圖乙是測(cè)量　　　　　　 的電容式傳感器，原理是　　　　　　　

解析：液面高度h，由于C∝S，h發(fā)生變化，金屬芯線和導(dǎo)電液體組成的電容發(fā)生變化，通過(guò)測(cè)定C的變化，可以測(cè)量液面高度h 的變化。

⑶圖丙是測(cè)量　　　　　　 的電容式傳感器，原理是　　　　

解析：壓力F，由于C∝1/d，壓力F 作用在可動(dòng)電極上，引起極板間距d 的變化，通過(guò)測(cè)出C的變化，測(cè)量壓力F的變化。

⑷圖丁是測(cè)量　　　　　　 的電容式傳感器，原理是　　　　

解析：位移x，由于C 隨著電介質(zhì)進(jìn)入極板間的長(zhǎng)度發(fā)生變化，通過(guò)測(cè)出C的變化，測(cè)量位移x的變化。

點(diǎn)評(píng)：電容器的電容C決定于極板的正對(duì)面積S、極板間距離d以及極板間的電介質(zhì)這幾個(gè)因素。如果某一物理量(如角度、位移、深度等)的變化能引起上述某個(gè)因素的變化，從而引起電容的變化，則通過(guò)測(cè)定電容器的電容就可以確定上述物理量的變化。

第4課時(shí)　 交變電流單元測(cè)試

6.電感傳感器: 電感式傳感器是利用線圈的自感或互感的變化來(lái)測(cè)量或控制的一種裝置把磁信號(hào)轉(zhuǎn)變成電信號(hào)，一般要利用磁場(chǎng)作為媒介或利用磁體的某些現(xiàn)象。

5.電容式傳感器:電容器的電容C決定于極板的正對(duì)面積S、極板間距離d以及極板間的電介質(zhì)這幾個(gè)因素。如果某一物理量(如角度、位移、深度等)的變化能引起上述某個(gè)因素的變化，從而引起電容的變化，則通過(guò)測(cè)定電容器的電容就可以確定上述物理量的變化，起這種作用的電容器稱(chēng)為電容式傳感器。

4.聲電傳感器:聲電傳感器是利用電磁感應(yīng)的原理把聲音信號(hào)轉(zhuǎn)變成電信號(hào)。如動(dòng)圈式話(huà)筒、電容式話(huà)筒等。

3.光電傳感器:光電傳感器中的主要部件是光敏電阻或光電管。如果是光敏電阻的阻值隨光照強(qiáng)度的變化而變化的原理把光信號(hào)轉(zhuǎn)變成電信號(hào)制成的。如自動(dòng)沖水機(jī)、路燈的控制、光電計(jì)數(shù)器、煙霧報(bào)警器等都是利用了光電傳感器的原理。

2.熱電傳感器:熱電傳感器是利用熱敏電阻的阻值會(huì)隨溫度的變化而變化的原理把熱學(xué)信號(hào)轉(zhuǎn)化成電學(xué)信號(hào)制成的，如各種家用電器(空調(diào)、冰箱、熱水器、飲水機(jī)、電飯煲等)的溫度控制、火警報(bào)警器、恒溫箱等。

1.力電傳感器：力電傳感器主要是利用敏感元件和變阻器把力學(xué)信號(hào)(位移、速度、加速度等)轉(zhuǎn)化為電學(xué)信號(hào)(電壓、電流等)的儀器。力電傳感器廣泛地應(yīng)用于社會(huì)生產(chǎn)、現(xiàn)代科技中，如安裝在導(dǎo)彈、飛機(jī)、潛艇和宇宙飛船上的慣性導(dǎo)航系統(tǒng)及ABS防抱死制動(dòng)系統(tǒng)等。

2、知識(shí)網(wǎng)絡(luò)

考點(diǎn)1。傳感器的含義

傳感器是把非電學(xué)物理量(如位移、速度、壓力、溫度、濕度、流量、聲強(qiáng)、光照度等)轉(zhuǎn)換成易于測(cè)量、傳輸、處理的電學(xué)量(如電壓、電流、電容等)的一種組件，起自動(dòng)控制作用。一般由敏感元件、轉(zhuǎn)換器件、轉(zhuǎn)換電路三個(gè)部分組成，如

考點(diǎn)2：傳感器的分類(lèi)

1、高考解讀

真題品析

知識(shí)：考查傳感器元件的基本常識(shí)。

例1．(08江蘇)2．207年度諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)授予了法國(guó)和德國(guó)的兩位科學(xué)家，以表彰他們發(fā)現(xiàn)“巨磁電阻效應(yīng)”．基于巨磁電阻效應(yīng)開(kāi)發(fā)的用于讀取硬盤(pán)數(shù)據(jù)的技術(shù),被認(rèn)為是納米技術(shù)的第一次真正應(yīng)用．在下列有關(guān)其它電阻應(yīng)用的說(shuō)法中。錯(cuò)誤的是：　　 (　　　　　 )

　 A.熱敏電阻可應(yīng)用于溫度測(cè)控裝置中

　 B.光敏電阻是一種光電傳感器

　 C.電阻絲可應(yīng)用于電熱設(shè)備中

　 D.電阻在電路中主要起到通過(guò)直流、阻礙交流的作用。

解析：A選項(xiàng)：熱敏電阻的原理是通過(guò)已知某電阻的電阻值與溫度的函數(shù)關(guān)系，測(cè)得該熱敏電阻的值即可獲取溫度，從而應(yīng)用于溫度測(cè)控裝置中，A選項(xiàng)正確。

B選項(xiàng)：光敏電阻是將光信號(hào)與電信號(hào)進(jìn)行轉(zhuǎn)換的傳感器，B選項(xiàng)正確。

C選項(xiàng)：電阻絲通過(guò)電流會(huì)產(chǎn)生熱效應(yīng)，可應(yīng)用于電熱設(shè)備中，C選項(xiàng)正確。

D選項(xiàng)：電阻對(duì)直流和交流均起到阻礙的作用，D選項(xiàng)錯(cuò)誤。

答案：D

熱點(diǎn)關(guān)注

知識(shí)：傳感器在現(xiàn)實(shí)生活中應(yīng)用分析

例2．用如圖示的電磁繼電器設(shè)計(jì)一個(gè)高溫報(bào)警器，要求是：正常情況綠燈亮，有險(xiǎn)情時(shí)電鈴報(bào)警�？晒┻x擇的器材如下：熱敏電阻、綠燈泡、小電鈴、學(xué)生用電源、繼電器、滑動(dòng)變阻器、開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線。

解析：熱敏電阻正常時(shí)電阻值大，ab間電流小，電磁繼電器磁性弱，銜鐵與上觸點(diǎn)接觸，綠燈泡亮。受熱時(shí)電阻值小，ab間電流大，電磁繼電器磁性強(qiáng)，銜鐵與下觸點(diǎn)接觸，電鈴響。

①將熱敏電阻、小燈泡、學(xué)生用電源、滑動(dòng)變阻器、開(kāi)關(guān)串聯(lián)接入繼電器的a、b端。

②將學(xué)生用電源與綠燈泡分別接入c、e之間。

③將學(xué)生用電源與電鈴分別接入c、d、之間。

點(diǎn)評(píng)：提高靈敏度，應(yīng)該如何調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器？答：應(yīng)該把滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值調(diào)小。在上圖中滑片向右移動(dòng)。