高考物理 45传感器与物理学史精解分析

用心 爱心 专心 1 高考题精解分析 高考题精解分析 4545 传感器与物理学史传感器与物理学史 高频考点 高频考点 传感器 物理学史 动态发布 动态发布 2011 江苏物理第 6 题 2010 北京理综的 24 题 2011 海南物理第 6 题 2011 山 东理综物理第 14 题 2010 新课标理综卷第 13 题 命题规律 命题规律 传感器 物理学史是高考考查的重要知识点 考查传感器 物理学史一般为选择 题 难度不大 考查传感器与其它知识综合的为计算题 计算题常常以压轴题出现 综合性 强 难度大 分值高 区分度大 命题分析命题分析 考查方式考查方式一 传感器 命题分析 传感器是能够把它感受到的力 温度 光 声 磁 化学等非电学量按照一定 规律转化为电压 电流等电学量 干簧管可以把感知的磁场转化为电流 光敏电阻可以把光 照转化为电阻 热敏电阻可以把温度转化为电学量 霍尔元件可以把磁感应强度转化为电压 这个电学量 话筒可以把声音转化为电流 高考对传感器的单独考查难度不大 与其它知识 综合考查的难度较大 例 1 2011 江苏物理第 6 题 美国科学家 Willard S Boyle 与 George E Snith 因电荷耦合 器件 CCD 的重要发明获得 2009 年度诺贝尔物理学奖 CCD 是将光学量转变成电学量的传感 器 下列器件可作为传感器的有 A 发光二极管 B 热敏电阻 C 霍尔元件 D 干电池 解析 热敏电阻可以把温度转化为电学量 霍尔元件可以把磁感应强度转化为电压这个电学 量 所以选项 BC 正确 答案 BC 点评 发光二极管具有单向导电性 可以发光 但不能做传感器 例 2 2010 北京理综的 24 题 利用霍尔效应制作的霍尔元件以及传感器 广泛应用于 测量和自动控制等领域 如图 1 将一金属或半导体薄片垂直至于磁场 B 中 在薄片的两个侧面a b间通以电流 I时 另外两侧c f间产生电势差 这一现象称霍尔效应 其原因是薄片中的移动电荷受洛 用心 爱心 专心 2 伦兹力的作用向一侧偏转和积累 于是c f间建立起电场 同时产生霍尔电势差 当电荷所受的电场力与洛伦兹力处处相等时 和 达到稳定值 的大小与 I 和 B 以 及霍尔元件厚度 d 之间满足关系式 HH IB UR d 其中比例系数 称为霍尔系数 仅与材 料性质有关 1 设半导体薄片的宽度 c f间距 为l 请写出 和 的关系式 若半导体材 料是电子导电的 请判断图 中c f哪端的电势高 解 得 RH UHd IB EHld IB 当电场力与洛伦兹力相等时 e H EevB 解得 H EvB 将 代入 得 1 H ddld RvBlvl IBnevSneSne 3 a 由于在时间 t 内 霍尔元件输出的脉冲数目为 P 则 P mNt 圆盘转速为 N P mt b 提出的实例或设想只要合理即可 例如我们在转动的圆盘的周边等距离地嵌装着 个永磁 体 利用霍尔测速仪测量转动物体的转速 点评 所谓霍尔效应 是指磁场作用于载流金属导体 半导体中的载流子时 产生横向电 位差的物理现象 霍尔效应在新课标教材中作为课题研究材料 解答此题所需的知识都是考 生应该掌握的 对于开放性物理试题 要有较强的阅读能力和获取信息能力 考查方式考查方式二 物理学史 命题分析 要知道教材上介绍的物理学史上重大事件 知道教材上一些著名科学家的重大 成就 高考对物理学史的考查难度不大 用心 爱心 专心 3 例 3 2011 海南物理第 6 题 自然界的电 热和磁等现象都是相互联系的 很多物理学家 为寻找它们之间的联系做出了贡献 下列说法正确的是 A 奥斯特发现了电流的磁效应 揭示了电现象和磁现象之间的联系 B 欧姆发现了欧姆定律 说明了热现象和电现象之间存在联系 C 法拉第发现了电磁感应现象 揭示了磁现象和电现象之间的联系 D 焦耳发现了电流的热效应 定量得出了电能和热能之间的转换关系 解析 欧姆发现了欧姆定律 说明了导体两端电压与通过的电流之间存在联系 选 项 B 错误 答案 ACD 点评 此题考查物理学史及其相关知识点 例 4 2011 山东理综卷第 14 题 了解物理规律的发现过程 学会像科学家那样观察和思考 往往比掌握知识本身更重要 以下符合事实的是 A 焦耳发现了电流热效应的规律 B 库仑总结出了点电荷间相互作用的规律 C 楞次发现了电流的磁效应 拉开了研究电与磁相互关系的序幕 D 牛顿将斜面实验的结论合理外推 间接证明了自由落体运动是匀变速直线运动 解析 奥斯特发现了电流的磁效应 拉开了研究电与磁相互关系的序幕 选项 C 错误 伽利略将斜面实验的结论合理外推 间接证明了自由落体运动是匀变速直线运动 选项 D 错 误 答案 AB 点评 此题考查物理学史及其相关知识点 例 5 2010 新课标理综卷第 13 题 在电磁学发展过程中 许多科学家做出了贡献 下 列说法正确的是 用心 爱心 专心 4 点评 此题考查物理学史及其相关知识点 例 6 2010 海南物理第 1 题 1873 年奥地利维也纳世博会上 比利时出生的法国工程师格拉 姆在布展中偶然接错了导线 把另一直流发电机发出的电接到了自己送展的直流发电机 的电流输出端 由此而观察到的现象导致了他的一项重要发明 从而突破了人类在电能 利用方面中的一个瓶颈 此项发明