2019高中物理 第三章 传感器章末复习课学案 粤教版选修3-2.doc
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1、1第三章第三章 传感器传感器章末复习课【知识体系】答案填写 变换或转换 敏感元件 转换元件 热敏电阻 光敏电阻主题 1 常见敏感元件的特点1光敏电阻光敏电阻由金属硫化物等半导体材料制成,其电阻率对光非常敏感光敏电阻的阻值与所受光照的强度有关,光照增强阻值减小,光照减弱阻值增大2金属热电阻金属热电阻的电阻率随温度升高而增大3热敏电阻热敏电阻是由半导体材料制成的,其电阻率对温度非常敏感热敏电阻有正温度系数和负温度系数两种正温度系数热敏电阻的阻值随温度升高而增大,负温度系数热敏电阻的阻值随温度升高而减小4电容器平行板电容器的电容与极板面积,极板间距及电介质材料有关,电容器可以感知引起电容变化的任一外
2、界信息,并将其转化为电容变化例如,当极板受力时会改变极板间距,从而引起电容变化5霍尔元件能够把磁感应强度这个磁学量转换成电压这个电学量【典例 1】 (多选)如图所示是火警报警装置的一部分电路示意图,其中R2是半导体热敏传感器,它的阻值随温度升高而减小,a、b接报警器,则( )2AR2处发生火情时,电流表示数变小BR2处发生火情时,电流表示数变大C当a、b两点间电压显著变大,报警器开始报警D当a、b两点间电压显著变小,报警器开始报警解析:当R2处发生火情时,R2阻值减小,则总阻值减小,由闭合电路欧姆定律可知,电路中电流增大,故 A 错误,B 正确;因电路中电流增大,则由UabEIr可知,ab两端
3、的电压减小,报警器开始报警,故 C 错误,D 正确答案:BD针对训练1.如图所示是某居民小区门口利用光敏电阻设计的行人监控装置,R1为光敏电阻,R2为定值电阻,A、B接监控装置则( )当有人通过而遮蔽光线时,A、B之间电压升高当有人通过而遮蔽光线时,A、B之间电压降低当仅增大R2的阻值时,可增大A、B之间的电压当仅减小R2的阻值时,可增大A、B之间的电压A BC D解析:R1是光敏电阻,有光照射时,阻值变小,当有人通过而遮蔽光线时,R1的阻值变大,回路中的电流I减小,A、B间的电压UIR2减小,故错误,正确;由闭合电路欧姆定律得:UEI(R1r),当仅增大R2的阻值时,电路中的电流减小,A、B
4、间的电压U增大,故正确;当仅减小R2的阻值时,电路中的电流增大,A、B间的电压U减小,故错误答案:C主题 2 传感器在实际问题中的应用1传感器是以一定的精度和规律,将所感受到的物理量(如力、热、磁、光、声等)转换成便于测量的量(一般是电学量)的一类元件32传感器的应用过程包括三个环节:感、传、用(1)“感”是指传感器的敏感元件感受信息;(2)“传”是指通过电路等将传感器敏感元件获取的信息传给执行机构(3)“用”是指执行机构利用传感器传来的信息进行某种显示或某种动作3传感器电路问题的处理思路处理与传感器有关的电路设计问题时,可将整个电路分解为:(1)传感器所在的信息采集部分;(2)转化传输部分(
5、这部分电路往往与直流电路的动态分析有关);(3)执行电路部分【典例 2】 图为由电源、电磁继电器、滑动变阻器、绿灯泡、小电铃、半导体热敏电阻、开关、导线等组成的一个高温报警器电路图,要求是:正常情况绿灯亮,有险情时电铃报警,则图中的甲、乙、丙分别是( )A小电铃、半导体热敏电阻、绿灯泡B绿灯泡、小电铃、半导体热敏电阻C半导体热敏电阻、小电铃、绿灯泡D半导体热敏电阻、绿灯泡、小电铃解析:根据要求,在常温下热敏电阻甲阻值较大,电磁铁磁性较弱,不能将衔铁吸下,此时绿灯所在电路接通,绿灯亮,所以丙为绿灯;温度升高,热敏电阻阻值较小,控制电路电流增大时,电磁铁磁性增大,将衔铁吸下,丙电路断开,乙电路接通
6、电铃响,所以乙为小电铃由以上的分析可知,甲是半导体热敏电阻答案:C针对训练2.(多选)电子打火机的点火原理是压电效应,压电片在受压时会在两侧形成电压且电压大小与压力近似成正比现有一利用压电效应制造的电梯加速度传感器,如图所示压电片安装在电梯地板下,电压表与压电片构成闭合回路用来测量压电片两侧形成的电压若发现电压表示数增大,下列说法正确的是( )4A电梯一定加速上升 B电梯可能减速下降C电梯加速度一定向上D电梯加速度一定向下解析:电压表示数增大说明人对地板的压力变大,对人受力分析知地板对人的支持力大于人所受重力,即人的加速度一定向上,所以电梯可能向上加速,也可能向下减速,故AD 错误,BC 正确
7、答案:BC统揽考情传感器在生产和科技中的应用越来越广泛,这使传感器的原理及应用在高考中出现的可能性有所增加主要以选择题为主,分值为 6 分左右真题例析(2016全国卷)现要组装一个由热敏电阻控制的报警系统,当要求热敏电阻的温度达到或超过 60 时,系统报警,提供的器材有:热敏电阻,报警器(内阻很小,流过的电流超过Ic时就会报警),电阻箱(最大阻值为 999.9 ),直流电源(输出电压为U,内阻不计),滑动变阻器R1(最大阻值为 1 000 ),滑动变阻器R2(最大阻值为 2 000 ),单刀双掷开关一个,导线若干在室温下对系统进行调节,已知U约为 18 V,Ic约为 10 mA;流过报警器的电
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