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)過關(guān)

重難點：測物體加速度(加速度計)

例3．加速度計是測定物體加速度的儀器，它已成為導(dǎo)彈、飛機、潛艇后宇宙飛船制導(dǎo)系統(tǒng)的信息源。如圖為應(yīng)變式加速度計示意圖，當(dāng)系統(tǒng)加速時，加速度計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，支架與待測系統(tǒng)固定在一起，敏感元件下端的滑動臂可在滑動變阻器R上自由滑動，當(dāng)系統(tǒng)加速運動時，敏感元件發(fā)生位移，并轉(zhuǎn)化為電信號輸出，已知：敏感元件的質(zhì)量為m，兩彈簧的勁度系數(shù)為k，電源的電動勢為E，內(nèi)電阻不計，滑動變阻器的總電阻為R，有效長度為L，靜態(tài)時輸出電壓為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，這個系統(tǒng)的重要元件是加速度計。加速度計的構(gòu)造和原理的示意圖如圖示，沿導(dǎo)彈長度方向按裝的固定光滑桿上套一個質(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原來靜止，彈簧處于自然長度�；瑝K上有指針，可通過標(biāo)尺測出滑塊的位移，然后通過控制系統(tǒng)進行制導(dǎo)。若電位器(可變電阻)總長度為L，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沿水平方向運動時，與滑塊連接的滑動片P產(chǎn)生位移，此時可輸出一個電信號U，作為導(dǎo)彈慣性制導(dǎo)系統(tǒng)的信息源，為控制導(dǎo)彈運動狀態(tài)輸入信息，試寫出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

點評：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：傳感器的其它實例分析

例5.(改編)如圖是一火警報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之間接報警器。當(dāng)傳感器 R₂ 所在處出現(xiàn)火情時，顯示器的電流I、報警器兩端的電壓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

點評：熱電傳感器是利用熱敏電阻的阻值會隨溫度的變化而變化的原理制成的，解決此類問題的方法同恒定電流中電路動態(tài)變化問題，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圖甲是測量　　　　 的電容式傳感器，原理是　　　　　　

解析：角度θ，由于C∝S，動片與定片間的角度θ發(fā)生變化時，引起S的變化，通過測出C的變化，測量動片與定片間的夾角θ

⑵圖乙是測量　　　　　　 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，通過測定C的變化，可以測量液面高度h 的變化。

⑶圖丙是測量　　　　　　 的電容式傳感器，原理是　　　　

解析：壓力F，由于C∝1/d，壓力F 作用在可動電極上，引起極板間距d 的變化，通過測出C的變化，測量壓力F的變化。

⑷圖丁是測量　　　　　　 的電容式傳感器，原理是　　　　

解析：位移x，由于C 隨著電介質(zhì)進入極板間的長度發(fā)生變化，通過測出C的變化，測量位移x的變化。

點評：電容器的電容C決定于極板的正對面積S、極板間距離d以及極板間的電介質(zhì)這幾個因素。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因素的變化，從而引起電容的變化，則通過測定電容器的電容就可以確定上述物理量的變化。

第4課時　 交變電流單元測試

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測量或控制的一種裝置把磁信號轉(zhuǎn)變成電信號，一般要利用磁場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決定于極板的正對面積S、極板間距離d以及極板間的電介質(zhì)這幾個因素。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因素的變化，從而引起電容的變化，則通過測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)的原理把聲音信號轉(zhuǎn)變成電信號。如動圈式話筒、電容式話筒等。

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度的變化而變化的原理把光信號轉(zhuǎn)變成電信號制成的。如自動沖水機、路燈的控制、光電計數(shù)器、煙霧報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隨溫度的變化而變化的原理把熱學(xué)信號轉(zhuǎn)化成電學(xué)信號制成的，如各種家用電器(空調(diào)、冰箱、熱水器、飲水機、電飯煲等)的溫度控制、火警報警器、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(位移、速度、加速度等)轉(zhuǎn)化為電學(xué)信號(電壓、電流等)的儀器。力電傳感器廣泛地應(yīng)用于社會生產(chǎn)、現(xiàn)代科技中，如安裝在導(dǎo)彈、飛機、潛艇和宇宙飛船上的慣性導(dǎo)航系統(tǒng)及ABS防抱死制動系統(tǒng)等。

2、知識網(wǎng)絡(luò)

考點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、光照度等)轉(zhuǎn)換成易于測量、傳輸、處理的電學(xué)量(如電壓、電流、電容等)的一種組件，起自動控制作用。一般由敏感元件、轉(zhuǎn)換器件、轉(zhuǎn)換電路三個部分組成，如

考點2：傳感器的分類

1、高考解讀

真題品析

知識：考查傳感器元件的基本常識。

例1．(08江蘇)2．207年度諾貝爾物理學(xué)獎授予了法國和德國的兩位科學(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)開發(fā)的用于讀取硬盤數(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)用的說法中。錯誤的是：　　 (　　　　　 )

　 A.熱敏電阻可應(yīng)用于溫度測控裝置中

　 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直流、阻礙交流的作用。

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

B選項：光敏電阻是將光信號與電信號進行轉(zhuǎn)換的傳感器，B選項正確。

C選項：電阻絲通過電流會產(chǎn)生熱效應(yīng)，可應(yīng)用于電熱設(shè)備中，C選項正確。

D選項：電阻對直流和交流均起到阻礙的作用，D選項錯誤。

答案：D

熱點關(guān)注

知識：傳感器在現(xiàn)實生活中應(yīng)用分析

例2．用如圖示的電磁繼電器設(shè)計一個高溫報警器，要求是：正常情況綠燈亮，有險情時電鈴報警�？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、滑動變阻器、開關(guān)、導(dǎo)線。

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

①將熱敏電阻、小燈泡、學(xué)生用電源、滑動變阻器、開關(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。

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