湖北省咸宁市鄂南高级中学高二物理 优质预习全案 全章知识体系（A班）新人教版.doc

湖北省咸宁市鄂南高级中学高二物理 优质预习全案 全章知识体系（a班）新人教版2传感器常见分类：a按传感的物理量分类，可分为位移、力、光、速度、温度、流量、气体成份等传感器。 b按传感器工作原理分类，可分为电阻、电容、电感、电压、霍尔、光电、光栅热电偶等传感器。3传感器的构成：敏感元件和转换电路4常用敏感元件介绍磁敏感元件（干簧管中的簧片，霍尔元件）光敏感元件（光敏电阻）热敏感元件（热敏电阻和金属热电阻）磁场电路通断干簧管光照电阻变化光敏电阻电阻变化热敏电阻温度非电学物理量电学物理量或电路的通断传感器总结:第二单元：（第二节和第三节传感器的应用）要求：运用学过的物理知识定性研究常见传感器的工作原理。传感器应用的一般模式示意图。传感器转换或放大电路执行机构仪表显示微机系统 1 第二节：侧重力、声、热传器的应用2第三节：侧重电、温度、光传感器的应用第三单元：（第四节传感器的应用实验）要求：了解常用电子元器件的功能主要了解二极管、门电路和传感器的简单应用设计（如集成门电路（斯密特触发器），单个的门电路）例1：力传感器的应用电子秤（1）电子秤使用的测力装置是什么？它是由什么元件组成的？（2）简述力传感器的工作原理。（3）应变片能够把什么力学量转化为什么电学量？（4）如何设计一个转换电路？例2：温度传感器的应用电熨斗思考与讨论：（1）常温下，上、下触点应是接触的还是分离的？当温度过高时，双金属片将怎样起作用？（2）熨烫棉麻衣物和熨烫丝绸衣物需要设定不同的温度，这是如何使用调温旋钮来实现的？例3：热电偶热电偶的工作原理是：两种不同成分的导体两端经焊接、形成回路，直接测温端叫测量端，接线端子端叫参比端。当测量端和参比端存在温差时，就会在回路地产生热电流，接上显示仪表，仪表上就批示出热电偶所产生的热电流，接上显示仪表，仪表上就批示同热电偶所产生的热电动势的温度值。热电偶的热电动势将随着测量端温度升高而增长，热电动势的的大小只和热电偶导体材质以及两端温差有关，和热电极的长度、直径无关。装配式热电偶主要由接线盒、保护管、绝缘套管、接线端子、热电极组成基本结构，并配以种安装固定装置组成。例4：电感式位移传感器将一只380v交流接触器线圈与交流毫安表串联后，接到机床用控制变压器的36v交流电压源上，如图所示。这时毫安表的示值约为几十毫安。用手慢慢将接触器的活动铁心（称为衔铁）往下按，我们会发现毫安表的读数逐渐减小。当衔铁与固定铁心之间的气隙等于零时，毫安表的读数只剩下十几毫安。1固定铁心 2气隙 3线圈 4衔铁 5弹簧 6磁力线 7绝缘外壳当铁心的气隙较大时，磁路的磁阻rm也较大，线圈的电感量l和感抗xl较小，所以电流i较大。当铁心闭合时，磁阻变小、电感变大，电流减小。我们可以利用本例中自感量随气隙而改变的原理来制作测量位移的自感式传感器。自感传感器常见的形式有变隙式、变面积式和螺线管式等三种，原理示意图分别如图a、b、c所示，螺线管式自感传感器外形如图所示。巩固训练1现代汽车在制动时，有一种abs系统，它能阻止制动时车轮抱死变为纯滑动。这种滑动不但制动效果不好，而且易使车辆失去控制。为此需要一种测定车轮是否还在转动的装置。如果检测出车轮不再转动，就会自动放松制动机构，让轮子仍保持缓慢转动状态。这种检测装置称为电磁脉冲传感器，如图甲，b是一根永久磁铁，外面绕有线圈，它的左端靠近一个铁质齿轮，齿轮与转动的车轮是同步的。图乙是车轮转动时输出电流随时间变化的图象。甲乙（1）说明为什么有电流输出？（2）若车轮转速减慢了，图象会变成怎样？（画在图乙上）2用计算机辅助实验系统（dis）做验证牛顿第三定律的实验，如图所示是把两个测力探头的挂钩钩在一起，向相反方向拉动，观察显示器屏幕上出现的结果。观察分析两个力传感器的相互作用随着时间变化的曲线，以下结论错误的是 ( )a作用力与反作用力作用在同一物体上b作用力与反作用力同时存在，同时消失c作用力与反作用力大小相等 d作用力与反作用力方向相反3利用传感器和计算机可以测量快速变化的力的瞬时值，如图所示是用这种方法获得的弹性细绳中拉力 f 随时间t变化的图线实验时，把小球举到悬点o处，t1t2t3t4t5tfmfo0然后放手让小球自由落下，由图线所提供的信息可以判断 ( )a绳子的自然长度为 bt2时刻小球的速度最大ct1时刻小球处在最低点 dt1时刻到t2时刻小球的速度先增大后减小参考答案：1。略 2。a。 3。ad反馈落实1如图所示，矩形线圈面积为s，匝数为n，内阻为r，绕oo轴以角速度作匀速转动，在它从图示位置转过90的过程中，下面说法正确的是 2在真空中速度为v=6.4107米/秒的电子束，连续地射入两平行极板之间，极板长度为l=8.010-2米，间距d=5.010-3米两极板不带电时，电子束将沿两极板之间的中线通过在两极板上加一个50赫的交变电压u=u0sint，如果所加电压的最大值um超过某一值u0时，将开始出现以下现象：电子束有时能通过两极板，有时间断，不能通过(1)求u0的大小；(2)求u0为何值才能使通过的时间(t)通跟间断的时间(t)间之比为(t