3 跨学科实践：传感技术
知识点? 把声音转换为电流
1．（河南周口期末）如图所示为动圈式话筒的构造示意图，话筒由线圈、永磁体、膜片等组成。当人对着话筒说话时，声波引起膜片振动，磁场中的线圈跟随着膜片一起运动。下列说法正确的是(A)
A．话筒是依据电磁感应现象制成的
B．线圈中的电流方向一定是不变的
C．话筒的工作原理与电动机的工作原理相同
D．话筒在使用过程中，将电能转化为机械能
知识点? 把电流转换为声音
2．如图所示是扬声器的结构示意图，它是根据通电导线在磁场中受到力的作用这一原理制成的；其中线圈的左端是磁极的N极。
知识点? 传感技术
3．（山东济南期末）如图所示的测温枪测量体温是通过传感器接收人体向外发出的(C)
A．超声波 B．次声波
C．红外线 D．紫外线
测温枪测量体温是通过传感器接收人体向外发出的红外线工作的。故ABD不符合题意，C符合题意。故选C。
4．（山东青岛自主招生）如图所示是动圈式话筒和扬声器的构造示意图。讲话时的声音使膜片振动，与之相连的线圈也跟着一起振动，线圈中产生随声音变化的电流；变化的电流通过扬声器的线圈，线圈就会在磁场中来回振动，带动纸盆也来回振动发出声音。下列说法正确的是(A)
A．扬声器的线圈振动是因为通电导线在磁场中受到力的作用
B．动圈式话筒将电能转化成机械能
C．电风扇的工作原理与动圈式话筒工作原理相同
D．扬声器的工作原理是电磁感应现象
5．如图甲所示，在纸片上粘着一个线圈，线圈的两端用导线引出，接在能测出微小电流的仪器——示波器上，线圈置于磁铁的磁极附近，当对着线圈大声说话时，示波器上出现了与声音变化相对应的图形。如图乙所示，仍用图甲的实验装置，在纸片上撒少许碎纸屑。将线圈的两根引线与电池的两极瞬间接触，仔细观察，粘着线圈的纸片发生了振动。对于这两个实验，下列说法正确的是(B)
A．图甲表示的是电话的听筒，它是利用磁场对电流的作用来工作的
B．图甲表示的是电话的话筒，它工作时将机械能转化为电能
C．图乙表示的是电话的听筒，它是利用电磁感应原理来工作的
D．图乙表示的是电话的话筒，它工作时将电能转化为机械能
6．（科学探究）（广东佛山期中）阅读短文，回答问题。
力电传感器
一种常见的力电传感器由弹簧钢和应变片组成，其结构示意图如图甲所示。弹簧钢右端固定，其上、下表面各贴有一块相同的应变片，当应变片被拉伸或压缩时，其电阻会随之变化。当弹簧钢的自由端受到向下的作用力F时，弹簧钢向下弯曲，上应变片被拉伸，下应变片被压缩；由于通过上、下应变片的电流均为I且恒定不变，因此上、下应变片两端的电压会发生变化，上应变片两端的电压为U1，下应变片两端的电压为U2，传感器将两个电压的差值U(U＝U1－U2)输出，就可以反映出作用力F的大小。
另外，应变片的阻值也会随温度发生变化，变化情况如图乙所示。为了消除气温变化对测量精度的影响，需分别给上、下应变片串联一个合适的电阻，进行温度补偿，使测量结果不受温度影响。
(1)当弹簧钢受力向下弯曲时，上应变片的电阻变大，下应变片的电阻变小。（均选填“变大”“变小”或“不变”）
(2)自由端上受到的作用力F越大，传感器输出的电压差值U就越大。
(3)如果未进行温度补偿，夏天和冬天里自由端受到相同的作用力F时，传感器下应变片两端的电压U2夏和U2冬的关系是U2夏<（选填“＞”“＜”或“＝”）U2冬。
(4)如图是几个电阻阻值随温度变化的图像，在进行温度补偿时，最适合给下应变片串联的电阻是D。（选填字母）
(1)弹簧钢受力向下弯曲时，上应变片金属电阻丝长度变长，电阻变大，下应变片金属电阻丝长度变短，电阻变小。(2)自由端上受到的作用力F越大，上、下应变片的形变就越大，电阻的变化就越大，由于通过上、下应变片的电流均为I且恒定不变，由U＝IR得两应变片的电压变化就越大，即传感器输出的电压U随作用力F的增大而增大。(3)应变片的电阻会随温度的升高而减小，夏天温度更高，下应变片的电阻更小，由U＝IR可知，下应变片两端的电压U2夏天比冬天小。(4)由图乙可知，应变片的阻值随温度的升高减小得越来越快，进行温度补偿时，串联的电阻应该随温度的升高增加得越来越快，故ABC不符合题意，D符合题意。故选D。3 跨学科实践：传感技术
知识点? 把声音转换为电流
1．（河南周口期末）如图所示为动圈式话筒的构造示意图，话筒由线圈、永磁体、膜片等组成。当人对着话筒说话时，声波引起膜片振动，磁场中的线圈跟随着膜片一起运动。下列说法正确的是( )
A．话筒是依据电磁感应现象制成的
B．线圈中的电流方向一定是不变的
C．话筒的工作原理与电动机的工作原理相同
D．话筒在使用过程中，将电能转化为机械能
知识点? 把电流转换为声音
2．如图所示是扬声器的结构示意图，它是根据 这一原理制成的；其中线圈的左端是磁极的 极。
知识点? 传感技术
3．（山东济南期末）如图所示的测温枪测量体温是通过传感器接收人体向外发出的( )
A．超声波 B．次声波
C．红外线 D．紫外线
4．（山东青岛自主招生）如图所示是动圈式话筒和扬声器的构造示意图。讲话时的声音使膜片振动，与之相连的线圈也跟着一起振动，线圈中产生随声音变化的电流；变化的电流通过扬声器的线圈，线圈就会在磁场中来回振动，带动纸盆也来回振动发出声音。下列说法正确的是( )
A．扬声器的线圈振动是因为通电导线在磁场中受到力的作用
B．动圈式话筒将电能转化成机械能
C．电风扇的工作原理与动圈式话筒工作原理相同
D．扬声器的工作原理是电磁感应现象
5．如图甲所示，在纸片上粘着一个线圈，线圈的两端用导线引出，接在能测出微小电流的仪器——示波器上，线圈置于磁铁的磁极附近，当对着线圈大声说话时，示波器上出现了与声音变化相对应的图形。如图乙所示，仍用图甲的实验装置，在纸片上撒少许碎纸屑。将线圈的两根引线与电池的两极瞬间接触，仔细观察，粘着线圈的纸片发生了振动。对于这两个实验，下列说法正确的是( )
A．图甲表示的是电话的听筒，它是利用磁场对电流的作用来工作的
B．图甲表示的是电话的话筒，它工作时将机械能转化为电能
C．图乙表示的是电话的听筒，它是利用电磁感应原理来工作的
D．图乙表示的是电话的话筒，它工作时将电能转化为机械能
6．（科学探究）（广东佛山期中）阅读短文，回答问题。
力电传感器
一种常见的力电传感器由弹簧钢和应变片组成，其结构示意图如图甲所示。弹簧钢右端固定，其上、下表面各贴有一块相同的应变片，当应变片被拉伸或压缩时，其电阻会随之变化。当弹簧钢的自由端受到向下的作用力F时，弹簧钢向下弯曲，上应变片被拉伸，下应变片被压缩；由于通过上、下应变片的电流均为I且恒定不变，因此上、下应变片两端的电压会发生变化，上应变片两端的电压为U1，下应变片两端的电压为U2，传感器将两个电压的差值U(U＝U1－U2)输出，就可以反映出作用力F的大小。
另外，应变片的阻值也会随温度发生变化，变化情况如图乙所示。为了消除气温变化对测量精度的影响，需分别给上、下应变片串联一个合适的电阻，进行温度补偿，使测量结果不受温度影响。
(1)当弹簧钢受力向下弯曲时，上应变片的电阻 ，下应变片的电阻 。（均选填“变大”“变小”或“不变”）
(2)自由端上受到的作用力F越大，传感器输出的电压差值U就越 。
(3)如果未进行温度补偿，夏天和冬天里自由端受到相同的作用力F时，传感器下应变片两端的电压U2夏和U2冬的关系是U2夏 （选填“＞”“＜”或“＝”）U2冬。
(4)如图是几个电阻阻值随温度变化的图像，在进行温度补偿时，最适合给下应变片串联的电阻是 。（选填字母）
