复习与巩固解读
1.参考解答:声音传感器,光传感器。
夜晚时灯是声音控制的,说明有声音传感器。白天楼道光照充足,即使有人路过发出声响,楼道照明灯也不应点亮,只有夜晚光线不足时,才可能点亮,说明要有光传感器。
命题意图:启发学生创设情景,通过科学推理得出结论。
主要素养与水平:模型建构(Ⅰ);科学推理(Ⅰ)。
2.参考解答:(1)力传感器(2)光传感器(3)红外传感器
电梯超载是指超过电梯设计的安全载重量,所以超载报警用的是力传感器。烟雾的产生使仪器周围的光强发生改变,所以是光传感器。人手具有一定的温度,发出的红外线可被红外传感器接收而工作,所以是红外传感器。
命题意图:旨在引导学生关注日常生活环境中所用的各种电气或设备中传感器的基本物理原理,体会物理就在我们身边。
主要素养与水平:科学推理(Ⅰ)。
3.参考解答:
(1)表述错误。热敏电阻是把温度这个热学量的变化转换为电阻这个电学量的变化。
(2)表述错误。金属热电阻的阻值随温度的升高而增大。
(3)表述错误。电熨斗中的双金属片是温度传感器。
(4)表述正确。霍尔元件中的电荷受磁场力的作用在薄片两侧积累,产生电压,通过这个电压来确定磁感应强度的大小。
命题意图:旨在引导学生进一步熟悉和巩固几种常见传感器工作时是将哪些非电学量转换为电学量。
主要素养与水平:科学推理(Ⅰ)。
4.参考解答:若是正温度系数热敏电阻,则其电阻值随温度的升高而增大,故 I1 > I2 > I3。若是负温度系数热敏电阻,则其电阻值随温度的升高而减小,故 I1 < I2 < I3。
命题意图:旨在使学生明确认识到,不同材料的热敏电阻,其阻值变化的特点也不同。
主要素养与水平:科学推理(Ⅰ)。
5.参考解答:可以在充电枪头上安装一个温度传感器,实时监控温度的变化,超过规定的温度就向管理人员发出信息或警告。
命题意图:通过具体实例的分析和设计,增强学生利用所学知识解决实际问题的能力。
主要素养与水平:科学推理(Ⅰ);社会责任(Ⅰ)。
6.参考解答:将光控开关和压力开关串联。当有车辆通过时,光控开关会自动闭合;若车辆超重,压力开关会闭合;当两者都闭合时,摄像机才会被激活进行自动拍摄。
命题意图:通过具体实例问题的分析和设计,增强学生利用所学知识解决实际问题的能力。
主要素养与水平:科学推理(Ⅱ);科学态度(Ⅰ)。
7.参考解答:热敏电阻的温度升高,或者是光照减弱。
命题意图:运用闭合电路中电压表的变化判断相关电阻的变化,本题用热敏电阻或光敏电阻替代以往的滑动变阻器,实现自动化调节。
主要素养与水平:模型建构(Ⅰ);科学推理(Ⅱ)。
8.参考解答:当热敏传感器 R3 所在处出现火情时,其电阻变大,使电路中的总电流减小,导致并联电路两端即报警器两端的电压变大,使报警器报警;同时,电流表的示数也变大,通过观察此电流表的示数也可监控是否出现火情。
命题意图:将原先闭合电路中某个电阻的变化用热敏电阻替代后,就成为自动报警装置,感受将知识转化为技术的价值和意义。
主要素养与水平:模型建构(Ⅰ);科学推理(Ⅱ)。
9.参考解答:在对酗酒者进行测试时,酒精气体使 R1 的阻值减小,导致电路中的电流变大,由欧姆定律可知电压表的示数变大,因此我们就可以通过电压表的示数大小判断此人是否喝了酒。
命题意图:用电压表的示数变化测试呼出气体中的酒精浓度,既感受将知识转化为技术的价值和意义,也进行潜在的安全教育与生命教育。
主要素养与水平:科学推理(Ⅱ);社会责任(Ⅰ)。
10.参考解答:洗涤过程中水逐渐变浑浊,致使透光率降低,光敏电阻的阻值变大,继续保持洗涤。一段时间后,当洗涤水变清光敏电阻的阻值减小到一定数值时,给出电信号结束洗涤。
命题意图:运用所学传感器知识分析日常生活中自动控制设备的工作原理,感受将知识转化为技术的价值和意义。
主要素养与水平:模型建构(Ⅰ);科学推理(Ⅱ)。
11.参考解答:陀螺仪—飞行姿态感知,气压传感器—悬停高度粗略控制,超声波传感器—低空高度精确控制或避障,光流传感器—悬停水平位置精确确定,GPS 模块—水平位置高度粗略定位。
命题意图:现代无人机应用很广泛,引导学生关注生活中的新景象与所学知识的联系。传感器技术是自动化技术的重要标志,旨在吸引对传感器有兴趣的同学敢于联想和尝试,培养创新意识。(光流传感器利用的是图像的变化处理,用于检测地面的状态,从而监测飞机的移动;主要用于保持飞机的水平位置,以及在室内实现定高和定点飞行)
主要素养与水平:模型建构(Ⅰ);科学推理(Ⅱ)。