高中物理 第3章 传感器章末整合课件 粤教选修32.ppt

章末整合知识网络专题一几种敏感元件的特性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照增强时电阻率明显减小．2．热敏电阻(1)热敏电阻也是由半导体材料制成的其电阻率对温度非常敏感．(2)热敏电阻分为正温度系数热敏电阻(PTC热敏电阻其电阻随温度升高而增大)和负温度系数热敏电阻(NTC热敏电阻其阻值随温度升高而减小)．3．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．图甲为某一热敏电阻(电阻值随温度的改变而改变且对温度很敏感)的IU关系曲线图．(1)为了通过测量得到如图甲所示IU关系的完整曲线在图乙和丙两个电路中应选择的是图________；简要说明理由：________.(电源电动势为9V内阻不计滑动变阻器的阻值为0～100Ω)(2)在图丁所示电路中电源电压恒为9V电流表读数为70mA定值电阻R1＝250Ω.由热敏电阻的IU关系曲线可知热敏电阻两端的电压为__________V；电阻R2的阻值为________Ω.(3)举出一个可以应用热敏电阻的例子．(3)恒温箱、自动孵化器、热敏温度计等．答案：(1)乙因为乙电路电压可从0V调到所需电压电压调节范围大(2)5.0117.6(3)恒温箱、自动孵化器、热敏温度计等(任选一例)当光照射到光敏电阻上时光敏电阻的阻值________(填“变大”“不变”或“变小”)．半导体热敏电阻是利用半导体材料的电阻率随________变化而改变的特性制成的．解析：本题考查传感器中两个常用元件光敏电阻和热敏电阻的性质．光敏电阻的阻值随光照强度的增强而减小它可把光学量变为电阻这一电学量常用以制造光控开关热敏电阻对温度反应敏感它的阻值随温度的变化而变化．答案：变小温度专题二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．2．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．如图所示为某种电子秤的原理示意图AB为一均匀的滑线电阻阻值为R长度为L两边分别有P1、P2两个滑动头P1可在竖直绝缘光滑的固定杆MN上保持水平状态而上下自由滑动弹簧处于原长时P1刚好指着A端P1与托盘固定相连若P1、P2间出现电压时该电压经过放大通过信号转换后在显示屏上将显示物体重力的大小．已知弹簧的劲度系数为k托盘自身质量为m0电源电动势为E内阻不计当地的重力加速度为g.求：(1)托盘上未放物体时在托盘自身重力作用下P1离A的距离x1.(2)托盘上放有质量为m的物体时P1离A的距离x2.(3)托盘上未放物体时通常先校准零点其方法是：调节P2使P2离A的距离也为x1从而使P1、P2间的电压为零．校准零点后将物体m放在托盘上试推导出物体质量m与P1、P2间的电压U之间的函数关系式．解析：托盘的移动带动P1移动使P1、P2间出现电势差电势差的大小反映了托盘向下移动距离的大小由于R为均匀的滑线电阻则其阻值与长度成正比．如图甲为半导体材料做成的热敏电阻的阻值随温度变化的曲线图乙为用此热敏电阻R和继电器做成的温控电路设继电器的线圈电阻为Rx＝50Ω当继电器线圈中的电流大于或等于Ic(Ic＝20mA)时继电器的衔铁被吸合．左侧电源电动势为6V内阻可不计试问温度满足什么条件时电路右侧的小灯泡会发光？答案：50℃1．传感器的应用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应信息并转换为电学量．(2)“传”是指通过电路等将传感器敏感元件获取并转换的电学信息传给执行机构．(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．2．传感器电路问题的设计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)转换传输部分(这部分电路往往与直流电路的动态分析有关)．(3)执行电路．1．如图所示是一种水位自动报警器的原理示意图当杯中的水的水位到达金属块B时出现的情况是()A．L1灯亮B．L2灯亮C．L1、L2两灯同时亮D．L1、L2两灯都不亮【答案】B【解析】由电路结构可以看出当杯中的水的水位到达B时左端电路被接通这样螺线管就产生磁场相当于一个磁铁对与弹簧相连的衔铁产生吸引作用使之向下移动这样L2电路被接通．2．(