2019-2020学年高中物理 第三章 传感器 优化总结学案 粤教版选修3-2

本章优化总结答案速填可用敏感元件转换元件热学量光学量温度自控传感器的工作原理学生用书p671传感器的工作原理：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，传感器原理如框图所示2常见敏感元件及特性(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)金属热电阻：金属热电阻的电阻率随温度升高而增大(3)热敏电阻：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(4)电容：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，从而引起电容变化压敏电阻的阻值随所受压力的增大而减小，在升降机中将重物放在压敏电阻上，压敏电阻接在如图甲所示的电路中，电流表示数变化如图乙所示，某同学根据电流表的示数变化情况推断升降机的运动状态，下列说法中正确的是()a0t1时间内，升降机一定匀速运动b0t1时间内，升降机可能减速上升ct1t2时间内，升降机可能匀速上升dt1t2时间内，升降机可能匀加速上升解析在0t1时间内，电流恒定，表明压敏电阻的阻值恒定，则重物对压敏电阻压力恒定，则升降机可能处于静止、匀速运动或匀变速直线运动，故a选项错误，b选项正确；t1t2时间内，电流在增加，表明压敏电阻的阻值在减小，则重物对压敏电阻的压力在增大，故不可能做匀速运动或匀加速运动，c、d错误答案b传感器的应用学生用书p681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2分析传感器问题时应注意(1)传感器问题具有涉及的知识点多、综合性强、能力要求高等特点，而传感器的形式又多种多样，有的原理甚至较难理解但不管怎样，搞清传感器的工作原理及过程是求解问题的关键因此，求解时必须结合题目提供的所有信息，认真分析(2)很多与传感器有关的较复杂的实际应用问题，只是借助传感器的外壳，实际考查的是利用所学物理知识，分析问题，处理问题的能力(3)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：传感器所在的信息采集部分；转化传输部分(这部分电路往往与直流电路的动态分析有关)；执行电路 有一种测量人体重的电子秤，其原理如图所示它主要由三部分构成：踏板和压力杠杆aob、压力传感器r(一个阻值可随压力大小而变化的电阻器)、显示体重的仪表g(其实质是电流表)其中aobo51.已知压力传感器的电阻与其所受压力的关系如表所示：压力f/n050100150200250300电阻r/300270240210180150120设踏板的杠杆组件的质量不计，接通电源后，压力传感器两端的电压恒为4.68 v，则：(1)利用表中数据归纳出电阻r随压力f变化的函数关系式；(2)该秤零刻度线(即踏板空载时的刻度线)应标在电流表刻度盘多少毫安处？(3)如果某人站在踏板上，电流表刻度盘示数为20 ma，这个人的体重是多少？解析(1)由表中数据可归纳得出压力每增加50 n，压力传感器的电阻减小30 .可以表达为：r3000.6f()(2)依题意可知，电子秤空载时压力传感器受到的压力为0，由表可知，此时压力传感器的电阻r1300 ，电路中的电流为i a15.6 ma，所以该秤零刻度线应标在电流表刻度盘的15.6 ma处(3)当电流表刻度盘的读数为i220 ma时，压力传感器的电阻r