1、1第六章 第 1节 传感器及其工作原理一、选择题(13 题为单选题，46 题为多选题)1(2016镇海中学高二检测)传感器是指这样一类元件，它通常能把非电学量(如力、光等)的变化，转换为电学量(如电流、电压等)的变化或电路的通断，它在自动控制中有着广泛的应用。关于制作传感器所需要的元器件，下列说法错误的是( D )A热敏电阻能够把温度的变化转换为其阻值的变化B金属热电阻能够把温度的变化转换为其阻值的变化C光敏电阻能够把光照强弱的变化转换为其阻值的变化D所有传感器都是由半导体材料制作的解析：热敏电阻、金属热电阻、光敏电阻都是把温度或光照强度的变化转换为其阻值的变化，从而使电路中电流或电压发生变化
2、，故选项 ABC正确；并非所有的传感器都是由半导体材料制成的，半导体材料、陶瓷材料、金属材料和有机材料都可以用来制作传感器，故选项 D错误。2如图所示，将一光敏电阻连入多用电表两表笔上，将多用电表的选择开关置于欧姆挡，用光照射光敏电阻时表针的偏角为 ，现用手掌挡住部分光线，表针的偏角为 ，则可判断( B )A B D不能确定 和 的关系解析：光敏电阻的阻值随光照强度的增强而减小，开始时有光照射，光敏电阻的阻值较小，当用手掌挡住部分光线时，光敏电阻的阻值增大，因为欧姆表的零刻度在表盘的右侧，所以欧姆表测电阻时，阻值越大，指针张角越小，所以选项 B正确。3(2016云南昆明一中高二检测)如图所示，
3、用光敏电阻 LDR和灯泡制成的一种简易水污染指示器，下列说法中正确的是( A )A严重污染时，LDR 是高电阻B轻度污染时，LDR 是高电阻C无论污染程度如何，LDR 的电阻不变，阻值大小由材料本身因素决定2D该仪器的使用不会因为白天和晚上受到影响解析：严重污染时，透过污水照到 LDR上的光线较少，LDR 电阻较大，A 对、B 错；LDR由半导体材料制成，受光照影响电阻会发生变化，C 错；白天和晚上自然光强弱不同，或多或少会影响 LDR的电阻，D 错。4(2016湖南衡阳市衡阳县高二上学期期末)如图所示，在电路中接一段钨丝，闭合开关，灯泡正常发光，当用打火机给钨丝加热时灯泡亮度明显变暗，根据钨
4、丝的上述特性，可用钨丝来制作一个温度传感器，下面的说法中正确的是( ABC )A该传感器利用了钨丝的物理性质B该传感器利用了钨丝电阻随温度变化而变化的特性C该传感器能够把热学量(温度)转换为电学量(电阻)D该传感器能够把电学量(电阻)转换为热学量(温度)解析：由题目中的实验现象可知，钨丝的电阻随温度的升高而增大，随温度的降低而减小，利用了钨丝的物理性质；从而可以制成温度传感器，传感器能够把温度这个热学量转换为电阻这个电学量，故 A、B、C 正确，D 错误，故选 ABC。5如图所示， R1为定值电阻， R2为负温度系数的热敏电阻(负温度系数热敏电阻是指阻值随温度的升高而减小的热敏电阻)，L 为小
5、灯泡，当温度降低时( AC )A R1两端的电压减小 B电流表的示数增大C小灯泡的亮度变强 D小灯泡的亮度变弱解析： R2与灯 L并联后与 R1串联，与电源构成闭合电路，当热敏电阻温度降低时，电阻 R2增大，外电路电阻增大，电流表读数变小，灯 L两端电压增大，灯泡亮度变强， R1两端电压减小，故 A、C 正确，B、D 错误。6(2017山东临朐一中高二上学期月考)如图所示，电容式触摸屏的构造主要是在玻璃屏幕上镀一层透明的薄膜导体层，再在导体层外加上一块保护玻璃，电容式触摸屏在触摸屏四边均镀上狭长的电极，在导体层内形成一个低电压交流电场。在触摸屏幕时，由于人体是导体，手指与内部导体层间会形成一个
6、特殊电容(耦合电容)，四边电极发出的电流会流向触点，而电流强弱与手指到电极的距离成正比，位于触摸屏后的控制器便会计算电流的比例及强弱，准确算出触摸点的位置。由以上信息可知( AB )3A电容式触摸屏的两极板分别是导体层和手指B当用手触摸屏幕时，手指与屏的接触面积越大，电容越大C当用手触摸屏幕时，手指与屏的接触面积越大，电容越小D如果用带了手套的手触摸屏幕，照样能引起触摸屏动作解析：电容触摸屏在原理上把人体当做一个电容器元件的一个极板，把导体层当做另一个极板，故 A正确；手指与屏的接触面积越大，即两个极板的正对面积越大，故电容越大，B 正确，C 错误；如果带了手套或手持不导电的物体触摸时没有反应
7、，这是因为手与导体层距离较大，不能引起导体层电场的变化，D 错误。二、非选择题7一块 N型半导体薄片(称霍尔元件)，其横截面为矩形，体积为 bcd，如图所示。已知其单位体积内的电子数为 n、电阻率为 、电子电荷量为 e。将此元件放在匀强磁场中，磁场方向沿 z轴方向，并通有沿 x轴方向的电流 I。(1)此元件的 C、 C两个侧面中，哪个面电势高？(2)试证明在磁感应强度一定时，此元件的 C、 C两个侧面的电势差与其中的电流成正比。(3)磁强计是利用霍尔效应来测量磁感应强度 B的仪器。其测量方法为：将导体放在匀强磁场之中，用毫安表测量通过的电流 I，用毫伏表测量 C、 C间的电压 UCC ，就可测得B。若已知其霍尔系数 k 10mV/mAT，并测得 UCC 0.6mV， I3mA。试求该元件所1ned在处的磁感应强度 B的大小。答案：(1) C面较高 (2)见解析 (3)0.02T解析：(1)因电子的运动方向与电流的方向相反，再由左手定则可知，电子向 C面偏移，所以 C面电势较高(2)假设定向移动速度为 v： I q/t4q nebdvt 可得： I nebdv稳定时有： Bev eUCC /b可得： UCC I，式中 各量均为定值，所以侧面的电势差与其中的电流成正比Bned Bned(3)由上可知 B 代入得： B0.02TUCCkI
