第05章 传感器 练习与应用-高二物理课后习题精准解析（新教材人教版选择性必修第二册）（解析版）.pdfVIP

人教版新教科书高中物理选择性必修第二册

第五章传感器练习与应用解（析版

第1节认识传感器练习与应用

1.什么是传感器？它的作用是什么？简述一下你对传感器的认识和理解。

【答案】传感器是能够将感受到的电学量，按一定规律转换成电学量输出的器件或装

置，通常由敏感元件和转换元件组成，敏感元件和转换元件合二为一的也很多。传感器

种类很多，根据其

利用的物质的特性不同可分为:物理传感器、化学传感器、生物传感器。根据其被测量

的不同可分为:声、光、压力、位移、加速度、温度等传感器。根据具体工作原理的不

同可分为:电阻式、电容式、电感式、光电式、热电式、压电式、磁电式等传感器。

2.请列举一个你认为很“神奇”的利用传感器工作的例子，简单说明它的原理。

【答案】举两例供参考。

1（）红外线传感器在自动门中的应用:当人们接近门的时候，传感器识.别人体的红外线

传递给驱动系统将门开启，在人离开后再将门自动关闭。

2（）电容式触摸屏中传感器的应用: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，导

体层和手指构成了电容式触摸屏的两极，形成一个特殊电容（耦合电容），四边电极发出

的电流会流向触点，位于触摸屏后的控制器便会根据电流算出触摸点的位置。

3.以下工作中，你认为要用什么传感器？

（1）让孵化器在一定温度下孵化禽蛋；

2（）电梯超出负载时，发出报警提示；

3（）使汽车排放符合国家标准的尾气。

【答案】1（）温度传感器（热电式传感器）

2（）压力传感器（或压电式传感器）

3（）气体传感器

第2节常见传感器的工作原理及应用练习与应用

1.按照你对以下几种传感器的理解，填写下面的表格。

【答案】

传感器名称输入的物理量输出的物理量

光敏电阻光照强度电压（电阻）

热敏电阻温度电压（电阻）

金属热电阻温度电压（电阻）

电阻应变片力电压（电阻）

电容式位移传感器位移电压（电容）

2.图5214是一种电感式微〃

、位移传感器的原理图。1是待测位移的物体，3是空心线圈，

软铁芯2插在线圈3中并且可以随着物体1在线圈中左右平移。这种传感器可以把被测物

体位移的大小转换为线圈自感系数的大小，请定性说它的工作原理，并尝试设计与线圈3

相连的电路。

O

S5.2-14

【答案】线圈应申联交流电源和电流表。当待测物体位移变化时，软铁芯2在线圈3中的

长度变化，线圈3的电感就发生变化。这一变化在电路中转换为电流的变化（通过电流表显

示），这样电流的变化就与位移的变化建立起对应关系。电流的变化量就反映出被测物体的

位移。

3.电饭锅中应用了温度传感器，它的主要元件是感温铁氧体，其特点是：常温下感温铁氧

体具有铁磁性，能够被磁体吸引，但是温度上升到约103C时，就失去了铁磁性，不能被

磁体吸引了。这个温度在物理学中称为该