【金牌学案】高中物理 第六章 1 传感器及其工作原理课件 新人教版选修32.ppt

第六章 传感器 1传感器及其工作原理 知识点1 传感器 1 定义 传感器是指能够感受诸如力 温度 光 声 化学成分等非电学量 并能把它们转换成电压 电流等电学量 2 组成 传感器由敏感元件 转换元件和转换电路三部分组成 3 工作流程为 知识点2 光敏电阻 1 性质 用半导体材料制成 其电阻值随着光照的增强而减小 2 作用 能够把光照强弱这个光学量转换为电阻这个电学量 知识点3热敏电阻和金属热电阻的区别 知识点4霍尔元件 1 作用 霍尔元件能够把磁感强度 磁学量 转换为电压 电学量 2 霍尔元件 如图6 1 1所示 在一个很小的矩形半导体薄片上 制作四个电极c d e f 就制成为一个霍尔元件 图6 1 1 其大小与薄片的材料有关 4 霍尔效应的原理 外部磁场使运动的载流子受到洛伦兹力 在导体板的一侧聚集 在导体板的另一侧会出现多余的另一种电荷 从而形成横向的电场 横向电场对电子施加与洛伦兹力相反的静电力 当静电力与洛伦兹力达到平衡时 导体板两侧会形成稳定的电压 例1 如图6 1 2所示 截面为矩形的金属导体 放在磁场中 当导体中通有电流时 导体的上下表面的电势有什 么关系 图6 1 2 a um unc um un b um und 无法判断 解析 霍尔效应是带电粒子在磁场中受到洛伦兹力作用 做定向移动形成的 根据左手定则 电子受到向上的洛伦兹力作用 向m板运动 则m板剩下负电荷 所以um un 答案 c 1 霍尔元件能转换哪两个量 b a 把温度这个热学量转换为电阻这个电学量b 把磁感应强度这个磁学量转换为电压这个电学量c 把力转换为电压这个电学量d 把光照强弱这个光学量转换为电阻这个电学量解析 霍尔效应形成电流的自由电荷受到洛伦兹力的作用向一侧聚集 从而形成横向电场 把磁学量转换成电学量 题型1 光敏电阻的特性 例2 双选 如图6 1 3所示为光敏电阻自动计数器的示意图 其中r1为光敏电阻 r2为定值电阻 此光电计 数器的基本工作原理是 图6 1 3 a 当有光照射r1时 信号处理系统获得高电压b 当有光照射r1时 信号处理系统获得低电压c 信号处理系统每获得一次低电压就记数一次d 信号处理系统每获得一次高电压就记数一次 解析 有光照时 r1的电阻较小 电路中的电流较大 内电压与r2两端的电压较大 r1的电压较小 无光照时 r1的电阻较大 电路中的电流较小 内电压与r2两端的电压较小 r1的电压较大 物块运动挡住光时 要记数一次 所以信号处理系统每获得一次高电压就记数一次 答案 bd 2 双选 关于光敏电阻 下列说法正确的是 bd a 光敏电阻能够把光照强弱这个光学量转换为电压这个电学量b 硫化镉是一种半导体材料 无光照射时 载流子极少 导电性能不好c 硫化镉是一种半导体材料 无光照射时 载流子较少 导电性能良好d 半导体材料的硫化镉 随着光照的增强 载流子增多 导电性能变好 题型2 热敏电阻的特性 例3 如图6 1 4所示 r1为定值电阻 r2为负温度系数的热敏电阻 负温度系数热敏电阻是指阻值随温度的升高 而减小的热敏电阻 l为小灯泡 当温度降低时 图6 1 4 a r1两端的电压增大c 小灯泡的亮度变强 b 电流表的示数增大d 小灯泡的亮度变弱 解析 r2与灯l并联后与r1串联 与电源构成闭合电路 当热敏电阻温度降低时 电阻r2增大 外电路电阻增大 电流表读数减小 灯l电压增大 灯泡亮度变强 r1两端电压减小 故c正确 其余各项均错 答案 c 3 如图6 1 5所示 将多用表的选择开关置于 欧姆 挡 再将电表的两支表笔与负温度系数的热敏电阻rt 负温度系数热敏电阻是指阻值随温度的升高而减小的热敏电阻 的两端相连 这时表针恰好指在刻度盘的正中间 若往rt上擦一些酒精与 用吹风机将热风吹向电阻 两种情况下表针偏转方向为 图6 1 5 a 左 左c 右 右 b 左 右d 右 左 解析 若往rt上擦一些