電磁波和傳感器(A級(jí))

1、電磁波和傳感器考試要求內(nèi)容基本要求略高要求較高要求電磁波的產(chǎn)生麥克斯韋電磁理論振蕩電路電磁波的發(fā)射無(wú)線電波的發(fā)射、接收；電視信號(hào)的發(fā)射、接收傳感器傳感器的簡(jiǎn)單應(yīng)用傳感器的工作原理框架知識(shí)點(diǎn)1 電磁波的發(fā)現(xiàn)1電磁波的發(fā)現(xiàn)麥克斯韋從電磁場(chǎng)理論出發(fā)，運(yùn)用了較為深?yuàn)W的數(shù)學(xué)工具，得到了描述電磁場(chǎng)特性的規(guī)律，并預(yù)言了電磁波的存在年后，他的學(xué)生赫茲用實(shí)驗(yàn)方法證實(shí)了麥克斯韋的偉大預(yù)言，發(fā)射并接收了電磁波，從而開創(chuàng)了無(wú)線電技術(shù)的新時(shí)代2麥克斯韋的理論 要點(diǎn)一：變化的磁場(chǎng)產(chǎn)生電場(chǎng)麥克斯韋認(rèn)為線圈只不過(guò)用來(lái)顯示電場(chǎng)的存在，線圈不存在時(shí)，變化的磁場(chǎng)同樣在周圍空間產(chǎn)生電場(chǎng)，即這是一種普遍存在的現(xiàn)象，跟閉合電路是否存在無(wú)

2、關(guān)要點(diǎn)二：變化的電場(chǎng)產(chǎn)生磁場(chǎng)我們知道，電流周圍存在著磁場(chǎng)，麥克斯韋研究了電現(xiàn)象和磁現(xiàn)象的相似和聯(lián)系經(jīng)過(guò)反復(fù)思考提出一個(gè)假設(shè)，變化的電場(chǎng)產(chǎn)生磁場(chǎng)這一點(diǎn)，我們從哲學(xué)上知道，事物之間是相互聯(lián)系的，可以相互轉(zhuǎn)化比如根據(jù)麥克斯韋的理論，在給電容器充電的時(shí)候，不僅導(dǎo)體中電流要產(chǎn)生磁場(chǎng)，而且在電容器兩極板間周期性變化著的電場(chǎng)周圍也要產(chǎn)生磁場(chǎng)3電磁波的特點(diǎn)：是橫波；是物質(zhì)波，真空中也能傳播，能獨(dú)立存在（與機(jī)械波不同）；具有反射、折射、干涉、衍射等波的一切特性；波速公式（為真空中速度，電磁波在真空中速度等于光速）4電磁波譜波段波長(zhǎng)/產(chǎn)生機(jī)理來(lái)源主要用途無(wú)線電波長(zhǎng)、中、短波自由電子振蕩振蕩電路超遠(yuǎn)程無(wú)線電通訊、導(dǎo)

3、航、廣播、電報(bào)微波電視、雷達(dá)、導(dǎo)航、微波爐紅外線外層電子受激發(fā)一切物體熱作用：烤箱，紅外體溫計(jì)紅外攝影：遠(yuǎn)距離和高空攝影紅外遙感：探測(cè)地?zé)?、火情、預(yù)告臺(tái)風(fēng)可見光光源照明、光合作用紫外線一切高溫物體化學(xué)作用 熒光作用殺菌作用 生理作用射線內(nèi)層電子受激發(fā)高速電流射到金屬上穿透本領(lǐng)：透視、檢查砂眼、裂紋對(duì)生命物質(zhì)有較強(qiáng)作用射線原子核受激發(fā)放射性物質(zhì)破壞生命物質(zhì)，摧毀病變細(xì)胞穿透能力較強(qiáng)5電磁波與機(jī)械波的比較機(jī)械波：機(jī)械波屬于力學(xué)現(xiàn)象，它傳播時(shí)需要介質(zhì)，在介質(zhì)中的傳播速度由介質(zhì)決定，它與機(jī)械波的頻率無(wú)關(guān)機(jī)械波不能在真空中傳播，機(jī)械波在傳播的過(guò)程中，質(zhì)點(diǎn)的位移隨時(shí)間和空間周期性變化電磁波：電磁波屬于電磁

4、現(xiàn)象，它的傳播不需要介質(zhì)，它本身就是一種物質(zhì)電磁波可以在真空中傳播，傳播速度是光速=電磁波在傳播過(guò)程中，其電場(chǎng)、磁場(chǎng)隨時(shí)間和空間周期性的變化機(jī)械波與電磁波都有反射、折射、干涉、衍射現(xiàn)象6總結(jié)、擴(kuò)展麥克斯韋的電磁場(chǎng)理論三點(diǎn)（1）變化的磁場(chǎng)能夠在周圍空間產(chǎn)生電場(chǎng)，變化的電場(chǎng)能夠在周圍空間產(chǎn)生磁場(chǎng)（2）均勻變化的磁場(chǎng)，產(chǎn)生穩(wěn)定的電場(chǎng)，均勻變化的電場(chǎng)，產(chǎn)生穩(wěn)定的磁場(chǎng)這里的“均勻變化”指在相等時(shí)間內(nèi)磁感應(yīng)強(qiáng)度（或電場(chǎng)強(qiáng)度）的變化量相等，或者說(shuō)磁感應(yīng)強(qiáng)度（或電場(chǎng)強(qiáng)度）對(duì)時(shí)間變化率一定（3）不均勻變化的磁場(chǎng)產(chǎn)生變化的電場(chǎng)，不均勻變化的電場(chǎng)產(chǎn)生變化的磁場(chǎng)（4）振蕩的（即周期性變化的）磁場(chǎng)產(chǎn)生同頻率的振蕩電場(chǎng)，

5、振蕩的電場(chǎng)產(chǎn)生同頻率的振蕩磁場(chǎng)（5）變化的電場(chǎng)和變化的磁場(chǎng)總是相互聯(lián)系著，形成一個(gè)不可分離的統(tǒng)一體，這就是電磁場(chǎng)，向周圍空間傳播這就是電磁波知識(shí)點(diǎn)2 電磁振蕩 1大小和方向都做周期性迅速變化的電流，叫做振蕩電流，產(chǎn)生振蕩電流的電路叫做振蕩電路圖中，當(dāng)開關(guān)置于線圈一側(cè)時(shí)，由線圈 和電容器 組成的電路，就是最簡(jiǎn)單的振蕩電路，稱為振蕩電路2振蕩電流的產(chǎn)生當(dāng)開關(guān)擲向線圈的一瞬間（圖甲），也就是電容器剛要放電的瞬間，電路里沒(méi)有電流，電容器兩極板上的電荷最多從場(chǎng)的觀點(diǎn)來(lái)看，此時(shí)電容器里的電場(chǎng)最強(qiáng)，電路里的能量全部?jī)?chǔ)存在電容器的電場(chǎng)中電容器開始放電后，由于線圈的自感作用，放電電流不能立刻達(dá)到最大值，而是由零

6、逐漸增大，同時(shí)電容器極板上的電荷逐漸減少到放電完畢時(shí)，電容器極板上沒(méi)有電荷，放電電流達(dá)到最大值（圖甲）在這個(gè)過(guò)程中，電容器里的電場(chǎng)逐漸減弱，線圈的磁場(chǎng)逐漸增強(qiáng)，電場(chǎng)能逐漸轉(zhuǎn)化為磁場(chǎng)能在放電完畢的瞬間，電場(chǎng)能全部轉(zhuǎn)化為磁場(chǎng)能電容器放電完畢時(shí)，由于線圈的自感作用，電流并不會(huì)立即減小為零，而要保持原來(lái)的方向繼續(xù)流動(dòng)，并逐漸減小由于電流在繼續(xù)流動(dòng)，電容器在與原來(lái)相反的方向重新充電，電容器兩極板帶上相反的電荷，并且電荷逐漸增多到反方向充電完畢的瞬間，電流減小為零，電容器極板上的電荷量達(dá)到最大值（圖甲）在這個(gè)過(guò)程中，線圈的磁場(chǎng)逐漸減弱，電容器里的電場(chǎng)逐漸增強(qiáng)，磁場(chǎng)能逐漸轉(zhuǎn)化為電場(chǎng)能到反方向充電完畢的瞬間，

7、磁場(chǎng)能全部轉(zhuǎn)化為電場(chǎng)能此后電容器再放電、再充電（圖甲）這樣不斷地充電和放電，電路中就出現(xiàn)了大小、方向都在變化的電流，即出現(xiàn)了振蕩電流在這個(gè)過(guò)程中，電容器極板上的電荷量 、電路中的電流 、電容器里的電場(chǎng)場(chǎng)度 、線圈里的磁感應(yīng)強(qiáng)度 ，都在周期性地變化著這種現(xiàn)象就是電磁振蕩在電磁振蕩的過(guò)程中，電場(chǎng)能和磁場(chǎng)能發(fā)生周期性的轉(zhuǎn)化圖乙、丙表示電路中的電流和電容器極板上的電荷量周期性變化的情況 甲 電磁振蕩過(guò)程乙 電流的周期性變化（以圖甲中順時(shí)針?lè)较螂娏鳛檎?丙 電容器極板上電荷量的周期性變化（為圖甲中上面極板的電荷量）3無(wú)阻尼振蕩和阻尼振蕩（1）振蕩電路中，若沒(méi)有能量損耗，則振蕩電流的振幅（）將不變，如圖

8、所示，叫做無(wú)阻尼振蕩（或等幅振蕩）（2）阻尼振蕩，任何振蕩電路中，總存在能量損耗，使振蕩電流的振幅逐漸減小，如圖所示，這叫做阻尼振蕩（或叫減幅振蕩），如果用振蕩器周期性地給振蕩電路補(bǔ)充能量，就可以保持等幅振蕩，這類似于受迫振動(dòng)4電磁振動(dòng)的周期和頻率周期公式 頻率公式振蕩電路的周期公式，頻率公式要理解其物理含義，它只由電路本身的特性（、值）決定，所以叫做固有周期和固有頻率，應(yīng)用中，通過(guò)改變回路中的電感或電容，周期和頻率也隨之改變，滿足各種需要知識(shí)點(diǎn)3 無(wú)線電波的發(fā)射和接收、電視和雷達(dá)1無(wú)線電波的發(fā)射（1）發(fā)射電磁波的條件第一，要有足夠高的頻率；第二，電路必須開放，使振蕩電路的電場(chǎng)和磁場(chǎng)分散到盡可

9、能大的空間（2）發(fā)射電磁波是利用它傳播某種信號(hào)，因此必須進(jìn)行調(diào)制所謂調(diào)制，就是要把傳播的信號(hào)加在電磁波上的過(guò)程，有調(diào)幅和調(diào)頻兩種方式2無(wú)線電波的接收無(wú)線電波的接收過(guò)程是：調(diào)諧電路利用電諧振的原理接收所需的電磁波，再通過(guò)檢波器檢波得到電磁波所攜帶的信號(hào)（1）當(dāng)接收電路的固有頻率跟接收到的電磁波的頻率相同時(shí)，接收電路中產(chǎn)生的振蕩電流最強(qiáng)，這種現(xiàn)象叫電諧振（2）使接收電路產(chǎn)生電諧振的過(guò)程叫調(diào)諧（3）從接收到的高頻電路中“檢出”所攜帶信號(hào)的過(guò)程叫檢波，也叫解調(diào)，它是調(diào)制的逆過(guò)程3電視的基本原理在電視發(fā)射端，由攝像管攝取景物并將反射的光轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)的過(guò)程就叫攝像，這個(gè)過(guò)程由攝像管完成在電視接收端，由電視

10、接收機(jī)的顯像管把電信號(hào)還原成景物的像，這一過(guò)程中要進(jìn)行調(diào)諧、檢波等過(guò)程電視信號(hào)的傳播主要通過(guò)無(wú)線傳播4雷達(dá)的基本原理雷達(dá)是用電磁波來(lái)判定物體位置的電子設(shè)備雷達(dá)向某一方向發(fā)射電磁波時(shí)，在顯示器的熒光屏上呈現(xiàn)發(fā)射的尖形波，無(wú)線電波遇到障礙物反射回來(lái)，被雷達(dá)接收，在顯示器的熒光屏上出現(xiàn)第二個(gè)尖形波，根據(jù)兩個(gè)尖形波的距離，可得到障礙物到雷達(dá)的距離，再根據(jù)發(fā)射電磁波的方向和仰角，便可判定障礙物的位置利用多普勒效應(yīng)可測(cè)出移動(dòng)物體的速度雷達(dá)是利用電磁波的微波段工作的例題【例1】 下列關(guān)于電磁波的敘述中，正確的是（ ）A電磁波是由電磁場(chǎng)由發(fā)生區(qū)域向遠(yuǎn)處傳播B電磁波在任何介質(zhì)中的傳播速度均為C電磁波由真空進(jìn)入介

11、質(zhì)傳播時(shí)，波長(zhǎng)將變短D電磁波不能產(chǎn)生干涉和衍射現(xiàn)象【例2】 關(guān)于機(jī)械波和電磁波，下列說(shuō)法中錯(cuò)誤的是（ ）A機(jī)械波和電磁波都可以在真空中傳播B機(jī)械波和電磁波都可以傳遞能量C波長(zhǎng)、頻率和波速間的關(guān)系，即對(duì)機(jī)械波和電磁波都適用D機(jī)械波和電磁波都能發(fā)生干涉和衍射現(xiàn)象【例3】 關(guān)于電磁場(chǎng)和電磁波，說(shuō)法正確的是（ ）A只有不均勻變化的磁場(chǎng)，才能在其周圍空間產(chǎn)生電場(chǎng)B電磁波的頻率等于激起電磁波的振蕩電流的頻率C電磁波能脫離電荷而獨(dú)立存在D電磁波的傳播速度一定是【例4】 某電磁波從真空進(jìn)入介質(zhì)后，發(fā)生變化的物理量有（ ）A頻率 B波速和頻率 C波長(zhǎng)和波速 D頻率和能量【例5】 根據(jù)麥克斯韋電磁理論，下述正確的

12、是（ ）A在電場(chǎng)周圍一定產(chǎn)生磁場(chǎng)，磁場(chǎng)周圍一定產(chǎn)生電場(chǎng)B在變化的電場(chǎng)周圍一定產(chǎn)生變化的磁場(chǎng)，變化的磁場(chǎng)周圍一定產(chǎn)生變化的電場(chǎng)C均勻變化的電場(chǎng)周圍一定產(chǎn)生均勻變化的磁場(chǎng)D振蕩的電場(chǎng)一定產(chǎn)生同頻率振蕩的磁場(chǎng)【例6】 在如圖所示的四個(gè)電場(chǎng)與時(shí)間的關(guān)系圖象中，不能產(chǎn)生磁場(chǎng)的是圖_，能產(chǎn)生穩(wěn)定磁場(chǎng)的圖是_，能產(chǎn)生電磁波的是圖_【例7】 關(guān)于電磁振蕩電磁波，下列說(shuō)法正確的是（ ）A當(dāng)電路里有振蕩電流時(shí)，電路里就產(chǎn)生了電磁振蕩B電路里電場(chǎng)能和磁場(chǎng)能的周期性交替變化叫電磁振蕩C只要空間某處的電場(chǎng)或磁場(chǎng)發(fā)生了變化，就會(huì)在其周圍空間產(chǎn)生電磁波D電磁場(chǎng)在空間的傳播叫電磁波【例8】 下列說(shuō)法正確的是（ ）A發(fā)射出去的

13、無(wú)線電波，可以傳播到無(wú)限遠(yuǎn)B無(wú)線電波遇到導(dǎo)體，就可在導(dǎo)體中激起同頻率的振蕩電流C波長(zhǎng)越短的無(wú)線電波，越接近直線傳播D移動(dòng)電話也是通過(guò)無(wú)線電進(jìn)行通訊的【例9】 實(shí)際發(fā)射無(wú)線電波如圖所示高頻振蕩器產(chǎn)生高頻等幅振蕩如圖甲中所示，人對(duì)著話筒說(shuō)話低頻振蕩如圖乙所示根據(jù)以上圖象，發(fā)射出去的電磁波圖象是下圖中哪一個(gè)（ ）【例10】 要增大振蕩回路的頻率，可采取的辦法是：（ ）A增大電容器兩極板正對(duì)面積 B減少極板帶電荷量C在線圈中放入軟鐵棒做鐵芯 D減少線圈匝數(shù)【例11】 當(dāng)振蕩電路中的電流達(dá)到最大值時(shí)，中磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度和電容器中電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)是（ ）A和E都達(dá)到最大值 B和E都為零C達(dá)到最大值而E為零 D為

14、零而E達(dá)到最大值【例12】 在振蕩電路中，當(dāng)電容器上的電量最大（充電完畢）的瞬間，這時(shí)（ ）A電場(chǎng)能正在向磁場(chǎng)能轉(zhuǎn)化 B磁場(chǎng)能正在向電場(chǎng)能轉(zhuǎn)化C電場(chǎng)能向磁場(chǎng)能轉(zhuǎn)化剛好完畢 D磁場(chǎng)能向電場(chǎng)能轉(zhuǎn)化剛好完畢【例13】 圖中是一個(gè)振蕩電路電流隨時(shí)間變化圖象，下述看法中正確的是（ ）A在時(shí)刻電容器兩端電壓最大B在時(shí)刻電容器帶的電荷量為零C在時(shí)刻電路中只有電場(chǎng)能D在時(shí)刻電容器兩板間電壓最大【例14】 如圖所示為振蕩電路中電容器極板上的電荷量隨時(shí)間變化的圖象，由圖可知（ ）A在時(shí)刻，電路中的磁場(chǎng)能最小B從到，電路中的電流值不斷變小C從到，電容器不斷充電D在時(shí)刻，電容器的電場(chǎng)能最小【例15】 回路中電容器兩端

15、的電壓隨時(shí)間變化的關(guān)系如圖所示，則（ ）A在時(shí)刻電路中電流最大B在時(shí)刻電路中的磁場(chǎng)能量大C從時(shí)刻到時(shí)刻，電路中電場(chǎng)能增大D從時(shí)刻到，電容的帶電量不斷增大【例16】 某振蕩電路的電流按圖甲所示的規(guī)律變化，則圖乙所示的瞬間狀態(tài)對(duì)應(yīng)于圖甲中的哪一點(diǎn)（設(shè)逆時(shí)針?lè)较螂娏鳛檎?）A點(diǎn) B點(diǎn) C點(diǎn) D點(diǎn)【例17】 電容為C的電容器充電到兩極板間電壓為U，然后斷開電源讓它通過(guò)自感系數(shù)為L(zhǎng)的線圈放電，在第一次放電完畢的過(guò)程中，流過(guò)線圈的電荷量為_，流過(guò)電路的平均電流為_【例18】 某雷達(dá)工作時(shí)，發(fā)射電磁波的波長(zhǎng)，每秒脈沖數(shù)，每個(gè)脈沖持續(xù)時(shí)間，求：（1）電磁波的頻率是多少?（2）最大偵察距離是多少?【例19】

16、 我國(guó)中波波段的頻率范圍是，為了收到整個(gè)頻率范圍內(nèi)各電臺(tái)的播音，求：（1）可變電容最大值與最小值之比；（2）當(dāng)電容器動(dòng)片全部旋出時(shí)，應(yīng)能收到的電臺(tái)訊號(hào)頻率；（3）若回路中不變，而最小電容為，那么多大? 【例20】 在振蕩電路中，如已知電容，并測(cè)得電路的固有周期，即可求得電感為了提高精度，需要多次改變值并測(cè)得相應(yīng)的值，現(xiàn)將測(cè)得的五組數(shù)據(jù)標(biāo)示在以為橫坐標(biāo)、為縱坐標(biāo)的坐標(biāo)紙上，即如圖中用“”表示的點(diǎn)（1）的關(guān)系為（2）根據(jù)圖中給出的數(shù)據(jù)點(diǎn)做出與的關(guān)系圖線（3）求得的值是多少框架知識(shí)點(diǎn)4 傳感器的含義傳感器是指這樣一類元件：它能夠感受諸如位移、速度、力、溫度、濕度、流量、聲強(qiáng)、溫度、光、聲、化學(xué)成分等

17、等非電學(xué)量，并能把它們按照一定的規(guī)律轉(zhuǎn)換為電壓、電流等電學(xué)量，或轉(zhuǎn)換為電路的通斷把非電學(xué)量轉(zhuǎn)換為電學(xué)量以后，就可以很方便地進(jìn)行測(cè)量、傳輸、處理和自動(dòng)控制了一般由敏感元件、轉(zhuǎn)換器件、轉(zhuǎn)換電路三個(gè)部分組成，通過(guò)敏感元件獲取外界信息并轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，通過(guò)輸出部分輸出，然后經(jīng)控制器分析處理非電物理量敏感元件轉(zhuǎn)換器件轉(zhuǎn)換電路電學(xué)量知識(shí)點(diǎn)4 傳感器的分類1力電傳感器 2熱電傳感器 3光電傳感器 4聲電傳感器5電容式傳感器 6磁電傳感器 7超聲波傳感器 8氣敏傳感器等知識(shí)點(diǎn)5 傳感器的簡(jiǎn)單應(yīng)用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

18、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)隨溫度的升高減小（與金屬熱電阻的特性相反）的原理制成的，它能用把溫度這個(gè)熱學(xué)量轉(zhuǎn)換為電壓這個(gè)電學(xué)量如各種家用電器（空調(diào)、冰箱、熱水器、飲水機(jī)等）的溫度控制、火警報(bào)警器、恒溫箱等 3溫度傳感器的應(yīng)用溫度傳感器是將溫度這個(gè)熱學(xué)量轉(zhuǎn)化為電流這個(gè)電學(xué)量的4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光敏電阻：光敏電阻的材料是一種半導(dǎo)體，無(wú)光照時(shí)，載流子極少，導(dǎo)電性能不好；隨著光照的增強(qiáng)，載流子增多，導(dǎo)電性能變好，光敏電阻的阻值隨光照強(qiáng)度

19、的增大而減小的光敏電阻能夠把光強(qiáng)度這個(gè)光學(xué)量轉(zhuǎn)換為電阻這個(gè)電學(xué)量它就象人的眼睛，可以看到光線的強(qiáng)弱自動(dòng)沖水機(jī)、路燈的控制、鼠標(biāo)器、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5磁電傳感器霍爾元件的應(yīng)用霍爾元件是將電磁感應(yīng)這個(gè)磁學(xué)量轉(zhuǎn)化為電壓這個(gè)電學(xué)量的元件霍爾效應(yīng) 通有電流的導(dǎo)體或半導(dǎo)體薄片置于磁場(chǎng)中，由于受到洛侖茲力的作用，載流子將向薄片側(cè)邊積累，則在垂直于電流I和磁場(chǎng)B的方向上出現(xiàn)一個(gè)電位差UH，這個(gè)現(xiàn)象稱為霍爾效應(yīng)，UH稱為霍爾電壓 ，式中RH叫霍爾系數(shù)b為厚度例題【例21】 下列說(shuō)法正確的是（ ）A傳感器擔(dān)負(fù)著信息采集的任務(wù)B干簧管是一種磁傳感器C傳感器不是電視遙控接收器的主要元

20、件D傳感器是能夠?qū)⒘?、溫度、光、聲、化學(xué)成分轉(zhuǎn)換為電信號(hào)的主要工具【例22】 熱敏電阻隨溫度升高而_，光敏電阻在光照射下其電阻顯著_【例23】 如圖所示，是一種測(cè)定角度的傳感器，當(dāng)彼此絕緣的金屬板構(gòu)成的動(dòng)片和定片之間的角度發(fā)生變化時(shí)，試分析傳感器是如何將這種變化轉(zhuǎn)化為電學(xué)量的?【例24】 如圖所示是電阻式溫度計(jì)，一般是利用金屬鉑做的，已知鉑絲的電阻隨溫度的變化情況，測(cè)出鉑絲的電阻就可以知道其溫度這實(shí)際上是一個(gè)傳感器，它是將_轉(zhuǎn)化為_來(lái)進(jìn)行測(cè)量的【例25】 如圖所示是一火警器的一部分電路示意圖，其中R2為半導(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)

21、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（ ）AI變大，U變大 BI變小，U變小CI變小，U變大 DI變大，U變小【例26】 在自動(dòng)恒溫裝置中，某種半導(dǎo)體材料的電阻率與溫度的關(guān)系如圖所示，已知這種材料具有發(fā)熱和控溫雙重功能，下列說(shuō)法正確的是：（1）通電前材料的溫度低于t1，通電后，電壓保持不變，它們功率是（ ）A先增大后減小B先減小后增大C達(dá)到某一溫度后功率不變D功率一直在變化（2）其產(chǎn)生的熱量與散發(fā)的熱量相等時(shí)，溫度保持在（ ）At1Bt2Ct1到t2的某個(gè)溫度上 D大于t2的某個(gè)溫度上AR1R2信號(hào)處理系統(tǒng)【例27】 如圖所示為光敏電阻自動(dòng)計(jì)數(shù)器的示意圖，其中A是發(fā)光儀器，B

22、是傳送帶上物品，R1為光敏電阻，R2為定值電阻，此光電計(jì)數(shù)器的基本工作原理是（ ）A當(dāng)有光照射R1時(shí)，信號(hào)處理系統(tǒng)獲得高電壓B當(dāng)有光照射R1時(shí)，信號(hào)處理系統(tǒng)獲得低電壓C信號(hào)處理系統(tǒng)每獲得一次低電壓就記數(shù)一次D信號(hào)處理系統(tǒng)每獲得一次高電壓就記數(shù)一次【例28】 在如圖的電路中，電源兩端的電壓恒定，L為小燈泡，R為光敏電阻，D為發(fā)光二極管（電流越大，發(fā)出的光越強(qiáng)），且R與D間距不變，下列說(shuō)法正確的是（ ）A當(dāng)滑動(dòng)觸頭P向左移動(dòng)時(shí)，L消耗的功率增大B當(dāng)滑動(dòng)觸頭P向左移動(dòng)時(shí)，L消耗的功率減少C當(dāng)滑動(dòng)觸頭P向右移時(shí)，L消耗的功率可能不變D無(wú)論怎樣移動(dòng)觸頭P，L消耗的功率都不變【例29】 電容式話筒的保真度

23、比動(dòng)圈式話筒好，其工作原理如圖所示Q是絕緣支架，薄金屬膜M和固定電極N形成一個(gè)電容器，被直流電源充電，當(dāng)聲波使膜片振動(dòng)時(shí)，電容發(fā)生變化，電路中形成變化的電流當(dāng)膜片向右運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中有（ ）A電容變大B電容變小C導(dǎo)線AB中有向左的電流D導(dǎo)線AB中有向右的電流【例30】 霍爾元件能轉(zhuǎn)換哪兩個(gè)量（ ）A把溫度這個(gè)熱學(xué)量轉(zhuǎn)換為電阻這個(gè)電學(xué)量B把磁感應(yīng)強(qiáng)度這個(gè)磁學(xué)量轉(zhuǎn)換為電壓這個(gè)電學(xué)量C把力轉(zhuǎn)換為電壓這個(gè)電學(xué)量D把光照強(qiáng)弱這個(gè)光學(xué)量轉(zhuǎn)換為電阻這個(gè)電學(xué)量【例31】 如圖所示是一個(gè)路燈自動(dòng)控制門電路天黑了，路燈自動(dòng)接通，天亮了，路燈自動(dòng)熄滅RG是光敏電阻（有光照射時(shí)，阻值會(huì)顯著減?。琑是分壓電阻，J是路燈總

24、開關(guān)控制繼電器（路燈電路未畫），虛線框內(nèi)應(yīng)安裝的門電路是（ ）A與門電路 B非門電路C或門電路 D前面三種電路都可以【例32】 演示位移傳感器的工作原理如圖所示，物體M在導(dǎo)軌上平移時(shí)，帶動(dòng)滑動(dòng)變阻器的金屬滑桿P，通過(guò)電壓表顯示的數(shù)據(jù)來(lái)反映物體位移的大小x假設(shè)電壓表是理想的，則下列說(shuō)法正確的是（ ）A物體M運(yùn)動(dòng)時(shí)，電源內(nèi)的電流會(huì)發(fā)生變化B物體M運(yùn)動(dòng)時(shí)，電壓表的示數(shù)會(huì)發(fā)生變化C物體M不動(dòng)時(shí)，電路中沒(méi)有電流D物體M不動(dòng)時(shí)，電壓表沒(méi)有示數(shù)【例33】 如圖所示是測(cè)定位移x的電容式傳感器，其工作原理是哪個(gè)量的變化，造成其電容的變化（ ）A電介質(zhì)進(jìn)入極板的長(zhǎng)度 B兩極板間距C兩極板正對(duì)面積 D極板所帶電荷量

25、Rt歐姆表【例34】 如圖所示，將多用表的選擇開關(guān)置于“歐姆”擋，再將電表的兩支表筆與負(fù)溫度系數(shù)的熱敏電阻 Rt（負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻是指阻值隨溫度的升高而減小的熱敏電阻）的兩端相連，這時(shí)表針恰好指在刻度盤的正中間若往R t上擦一些酒精，表針將向_（填“左”或“右”）移動(dòng)；若用吹風(fēng)機(jī)將熱風(fēng)吹向電阻，表針將向_（填“左”或“右”）移動(dòng)【例35】 如圖所示，將多用電表的選擇開關(guān)置于歐姆檔，再將電表的兩支表筆分別與光敏電阻Rt的兩端相連，這時(shí)表針恰好指在刻度盤的正中間若用不透光的黑紙將Rt包裹起來(lái)，表針將向_（填“左”或“右”）轉(zhuǎn)動(dòng)；若用手電筒光照射Rt，表針將向_（填“左”或“右”）轉(zhuǎn)動(dòng)【例36】

26、利用傳感器和計(jì)算機(jī)可以測(cè)量快速變化的力，如圖是用這種方法獲得彈性繩中拉力F隨時(shí)間t變化的圖線實(shí)驗(yàn)時(shí)，把小球舉高到繩子的懸點(diǎn)O處，然后讓其自由下落，根據(jù)圖線所提供的信息可判定（ ）At1時(shí)刻小球速度最大Bt2時(shí)刻繩子最長(zhǎng)Ct3時(shí)刻小球動(dòng)能最大Dt3與t4時(shí)刻小球動(dòng)能相同ADBCRRP甲乙L【例37】 如圖所示為用熱敏電阻R和繼電器L等組成的一個(gè)簡(jiǎn)單的恒溫控制電路，其中熱敏電阻的阻值會(huì)隨溫度的升高而減小電源甲與繼電器、熱敏電阻等組成控制電路，電源乙與恒溫箱加熱器（圖中未畫出）相連接則（ ）A當(dāng)溫度降低到某一數(shù)值，銜鐵P將會(huì)被吸下B當(dāng)溫度升高到某一數(shù)值，銜鐵P將會(huì)被吸下C工作時(shí)，應(yīng)該把恒溫箱內(nèi)的加熱

27、器接在C、D端D工作時(shí)，應(yīng)該把恒溫箱內(nèi)的加熱器接在A、B端【例38】 一種半導(dǎo)體材料稱為“霍爾材料”，用它制成的元件稱為“霍爾元件”，這種材料有可定向移動(dòng)的電荷，稱為“載流子”，每個(gè)載流子的電荷量大小為1個(gè)元電荷，即q1.6×1019C，霍爾元件在自動(dòng)檢測(cè)、控制領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用，如錄像機(jī)中用來(lái)測(cè)量錄像磁鼓的轉(zhuǎn)速、電梯中用來(lái)檢測(cè)電梯門是否關(guān)閉以及自動(dòng)控制升降電動(dòng)機(jī)的電源的通斷等在一次實(shí)驗(yàn)中，一塊霍爾材料制成的薄片寬ab1.0×102m，長(zhǎng)bc4.0×102m、厚h1×103m水平放置在豎直向上的磁感應(yīng)強(qiáng)度B1.5T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，bc方向通有I3.0A的電流

28、如圖所示，沿寬度產(chǎn)生1.0×105V的橫向電壓（1）假定載流子是電子，a、b兩端中哪端電勢(shì)較高？（2）薄板中形成電流I的載流子定向運(yùn)動(dòng)的速率多大？bamv【例39】 如圖所示的裝置可以測(cè)量汽車在水平路面上運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度該裝置是在矩形箱子的前、后壁上各安裝了一個(gè)壓力傳感器a和b用兩根相同的輕彈簧夾著一個(gè)質(zhì)量m=2.0kg的滑塊，滑塊可無(wú)摩擦滑動(dòng)；兩彈簧的另一端分別壓在a、b上，其壓力大小可直接從傳感器的液晶顯示屏上讀出當(dāng)彈簧作用在傳感器上的力為壓力時(shí)，示數(shù)為正；當(dāng)彈簧作用在傳感器上的力為拉力時(shí)，示數(shù)為負(fù)現(xiàn)將裝置沿運(yùn)動(dòng)方向固定在汽車上汽車靜止時(shí)，a、b的示數(shù)均為10N（取g=10m/s2

29、）（1）若傳感器b的示數(shù)為14N，a的示數(shù)應(yīng)該是多少？（2）當(dāng)汽車以什么樣的加速度運(yùn)動(dòng)時(shí)，傳感器b的示數(shù)為零？（3）若傳感器b的示數(shù)為-5N，車的加速度大小和方向如何？檢測(cè)1、 關(guān)于電磁波和聲波，下列說(shuō)法不正確的是（ ）A兩種波的傳播都是能量傳遞的過(guò)程 B兩種波從空氣進(jìn)入介質(zhì)，波的頻率均保持不變C兩種波的傳播都需要介質(zhì) D兩種波都能發(fā)生干涉和衍射現(xiàn)象2、 通信的過(guò)程就是把信息盡快地從一處傳遞到另一處的過(guò)程古代也采用過(guò)“無(wú)線”通訊的方式，如利用火光傳遞信息的烽火臺(tái)，利用聲音傳遞信號(hào)的鼓等關(guān)于聲音與光，下列說(shuō)法正確的是（ ）A聲音和光都是機(jī)械波 B聲音和光都是電磁波C聲音是機(jī)械波，光是電磁波 D聲

30、音是電磁波，光是機(jī)械波3、 根據(jù)麥克斯韋電磁場(chǎng)理論，下列說(shuō)法正確的是（ ）A電場(chǎng)周圍一定產(chǎn)生磁場(chǎng)，磁場(chǎng)周圍一定產(chǎn)生電場(chǎng)B變化的電場(chǎng)周圍一定產(chǎn)生磁場(chǎng)、變化的磁場(chǎng)周圍一定產(chǎn)生電場(chǎng)C變化的電場(chǎng)周圍一定產(chǎn)生變化的磁場(chǎng)D電磁波在真空中的傳播速度為4、 目前雷達(dá)發(fā)射的電磁波頻率多在至的范圍內(nèi)下列關(guān)于雷達(dá)和電磁波說(shuō)法正確的是（ ）A真空中上述雷達(dá)發(fā)射的電磁波的波長(zhǎng)范圍在至之間B電磁波是由恒定不變的電場(chǎng)或磁場(chǎng)產(chǎn)生的C測(cè)出從發(fā)射電磁波到接收反射波的時(shí)間間隔可以確定雷達(dá)和目標(biāo)的距離D波長(zhǎng)越短的電磁波，反射性能越強(qiáng)5、 某公司制成了一種不需要電池供電的“警示牌”使用時(shí)只要用絕緣絲線將牌子掛到輸電線上，如果這條輸電線

31、上有電流流過(guò)，牌子上會(huì)顯示一個(gè)分外明亮的英文提示語(yǔ)“ON”它類似于常見的“小心觸電”一類的牌子這對(duì)于防止誤觸電起到了警示作用以下說(shuō)法中正確的是（ ）A沒(méi)有工作電源，卻能夠發(fā)出一個(gè)明亮的“ON”，顯然違背了能量的轉(zhuǎn)化與守恒定律，因此這則報(bào)道是虛假的B這種牌子內(nèi)部必然安放有太陽(yáng)能電池，否則絕不會(huì)發(fā)出明亮的“ON”C這種牌子只能掛在有交變電流流過(guò)的輸電線上，才會(huì)發(fā)出明亮的“ON”D這種牌子無(wú)論掛在有交變電流還是有穩(wěn)恒電流流過(guò)的輸電線上，都會(huì)發(fā)出明亮的“ON”6、 要想提高某LC振蕩電路發(fā)射電磁波的能力，以下措施可行的是（ ）A將電感線圈中的鐵芯抽出來(lái)B減少電容器兩極板的正對(duì)面積C增大電容器的電容D增

32、加電感線圈的匝數(shù)7、 家用電熱滅蚊器中電熱部分的主要部件是PTC元件，PTC元件是由酞酸鋇等半導(dǎo)體材料制成的電阻器，其電阻率與溫度的關(guān)系如圖所示，由于這種特性，PTC元件具有發(fā)熱、控溫兩重功能，對(duì)此以下說(shuō)法中正確的是（ ）A通電后其功率先增大后減小B通電后其功率先減小后增大C當(dāng)其產(chǎn)生的熱量與散發(fā)的熱量相等時(shí)，溫度保持在t1至t2的某一值不變D當(dāng)其產(chǎn)生的熱量與散發(fā)的熱量相等時(shí)，溫度保持在t1或t2不變8、 如圖所示為檢測(cè)某傳感器的電路圖傳感器上標(biāo)有“3V，0.9W”的字樣（傳感器可看做一個(gè)純電阻），滑動(dòng)變阻器R0上標(biāo)有“10，1A”的字樣，電流表的量程為0.6A，電壓表的量程為3V求：（1）傳感器的電阻和額定電流（2）為了確保電路各部分