高中物理 第六章 传感器 章末归纳提升课件 新人教版选修32.ppt

1 传感器感受的通常是非电学量 如力 热 磁 光 声等 而它输出的通常是电学量 这些输出信号是非常微弱的 通常要经过放大后 再送给控制系统产生各种控制动作 传感器原理如下面框图所示 2 常见敏感元件及其特性 1 光敏电阻 光敏电阻在被光照射时电阻发生变化 光照增强电阻减小 光照减弱电阻增大 2 热敏电阻和金属热电阻 金属热电阻的电阻率随温度升高而增大 热敏电阻有正温度系数 负温度系数两种 正温度系数的热敏电阻的阻值随温度升高而增大 负温度系数的热敏电阻的阻值随温度升高而减小 如图6 1甲所示为某一热敏电阻 电阻值随温度的改变而改变 且对温度很敏感 的i u关系曲线图 1 为了通过测量得到如图甲所示i u关系的完整曲线 在图乙 a 和图 b 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0 100 2 在图6 2所示电路中 电源电压恒为9v 电流表读数为70ma 定值电阻r1 250 由热敏电阻的i u关系曲线可知 热敏电阻两端的电压为 v 电阻r2的阻值为 3 举出一个可以应用热敏电阻的例子 解析 1 由于i u关于图线中电压从0调至所需电压 电压调节范围大 所以应选择 a 2 由图6 2知 r2与热敏电阻串联后与r1并联接在9v电源上 总电流i 70ma r1 250 设通过热敏电阻的电流为i2 通过r1的电流为i1 则i i1 i2 故 答案 1 a 电路电压可从0调到所需电压 电压调节范围大 2 5 2111 8 111 6 112 0均可 3 恒温箱 自动孵化器 热敏温度计等 1 2014 深圳高二检测 某学习小组的同学在用多用电表研究热敏特性实验中 安装好如图6 3所示装置 向杯内加入冷水 温度计的示数为20 多用电表选择适当的倍率 读出热敏电阻的阻值r1 然后向杯内加入热水 温度计的示数为60 发现多用电表的指针偏转角度较大 则下列说法正确的是 a 应选用电流挡 温度升高时换用大量程测量b 应选用电流挡 温度升高时换用小量程测量c 应选用欧姆挡 温度升高时换用倍率大的挡d 应选用欧姆挡 温度升高时换用倍率小的挡 解析 多用电表只有选择欧姆挡才能直接读出热敏电阻的阻值 当向杯内加入热水 多用电表的指针偏转角度较大 说明此时热敏电阻的阻值较小 故换用倍率小的挡 d项正确 答案 d 以传感器为桥梁可以将多方面的物理知识整合在一起 在实际问题中既可以直接考查传感器知识 也可以考查敏感元件的敏感特性 几种传感器及与其相联系的物理知识 如表 加速度计是测定物体加速度的仪器 在现代科技中 它已成为导弹 飞机 潜艇或宇宙飞船等制导系统的信息源 如图6 4为应变式加速度计的示意图 当系统加速时 加速计中的敏感元件也处于加速状态 敏感元件由两弹簧连接并架在光滑支架上 支架与待测系统固定在一起 敏感元件的下端可在滑动变阻器r上自由滑动 当系统加速运动时 敏感元件发生位移并转换为电信号输出 已知敏感元件的质量为m 两侧弹簧的劲度系数均为k 电源电动势为e 电源内阻不计 滑动变阻器的总电阻值为r 有效长度为l 静态时 输出电压为u0 试推导加速度a与输出电压u的关系式 若u u0 系统的加速度方向水平向左 若u u0 系统的加速度方向水平向右 2 传感器在日常生活中的应用越来越广泛 温度传感器 实质是自动开关 是其中的一种 某一食品消毒柜就是利用温度传感器来控制电路的 常温下 该温度传感器是闭合的 当温度达到某一设定值时 传感器自动断开 从而切断整个电路 下列关于该消毒柜的几种电路图中 图中s为电源开关 连接正确的是 解析 b c d电路中 温度升高到某一设定值时 传感器会断开 但整个电路不会断开 a电路中电源开关s闭合后 消毒柜开始工作 当温度达到某一设定值时 传感器自动断开 整个电路也断开 所以a选项正确 答案 a 1 2013 江苏高考 在输液时 药液有时会从针口流出体外 为了及时发现 设计了一种报警装置 电路如图6 5所示 m是贴在针口处的传感器 接触到药液时其电阻rm发生变化 导致s两端电压u增大 装置发出警报 此时 a rm变大 且r越大 u增大越明显b rm变大 且r越小 u增大越明显c rm变小 且r越大 u增大越明显d rm变小 且r越小 u增大越明显 答案 c 2 2013 上海高考 在车门报警电路中 两个按钮开关分别装在汽车的两扇门上