2017高考物理一轮复习第10章交变电流传感器交变电流传感器基础课时28传感器的工作原理及应用课件

1、基础课时28传感器的工作原理及应用,知识梳理,知识点一、传感器及其工作原理 1.概念 传感器是能够将感受到的物理量(力、热、光、声等非电学量)，转换成便于测量的量(一般是电学量)的一类元件。 2.工作原理 其工作过程是利用某一元件对某一物理量敏感，按一定规律将这一物理量转换成便于利用的信号，从而方便检测或自动化控制。,知识点二、传感器元件及常用实例 1.传感器元件,2.常用实例,1.关于传感器的下列说法正确的是() A.所有传感器的材料都是由半导体材料做成的 B.金属材料也可以制成传感器 C.传感器主要是通过感知电压的变化来传递信号的 D.以上说法都不正确 解析半导体材料可以制成传感器，其他材

2、料也可以制成传感器，如金属氧化物氧化锰就可以制成温度计，所以选项A错误，B正确；传感器不但能感知电压的变化，还能感受力、温度、光、声、化学成分等非电学量，所以选项C错误。 答案B,诊断自测,2.(多选)下列说法正确的是() A.传感器担负着信息采集的任务 B.传感器是把非电信号转换为电信号的主要工具 C.霍尔元件把光学量转化为电学量 D.以上说法都不正确 解析传感器担负着信息采集的任务，是把非电信号转换为电信号，故选项A、B正确，D错误；霍尔元件把磁学量转化为电学量，故选项C错误。 答案AB,3.(多选)如图1所示是电饭锅的结构图，如果感温磁体的“居里温度”为103 ，下列说法中正确的是(),

3、图1,A.常温下感温磁体具有较强的磁性 B.当温度超过103 时，感温磁体的磁性较强 C.饭熟后，水分被大米吸收，锅底的温度会超过103 ，这时开关按钮会自动跳起 D.常压下只要锅内有水，锅内的温度就不可能达到103 ，开关按钮就不会自动跳起,解析常温下感温磁体的磁性较强，当按下开关按钮，永磁体与感温磁体相互吸引而接通电路，而感温磁体的居里温度是103 ，常压下只要锅内有水，锅内温度就不可能达到103 ，开关就不会自动断开，饭熟后，水分被吸收，锅底温度就会达到103 ，感温磁体磁性消失，在弹簧的作用下开关自动跳起。综上所述选项A、C、D正确，B错误。 答案ACD,4.(多选)如图2所示，R1、

4、R2为定值电阻，L为小灯泡，R3为光敏电阻，当照射光强度增大时(),图2,A.电压表的示数增大 B.R2中电流减小 C.小灯泡的功率增大 D.电路的路端电压增大,解析光敏电阻R3为光敏感元件，同时也是转换器件。当光强度增大时，R3阻值减小，外电路电阻随R3的减小而减小，干路电流增大，R1两端电压增大，同时内电压增大，故电路路端电压减小，选项A正确，选项D错误；由路端电压减小，而R1两端电压增大，可知R2两端电压必减小，则R2中电流减小，结合干路电流增大知，流过小灯泡的电流必增大，则小灯泡的功率增大，选项B、C正确。 答案ABC,考点一温度传感器的应用 【例1】一些材料的电阻随温度的升高而变化。

5、如图3甲是由某金属材料制成的电阻R随摄氏温度t变化的图象，若用该电阻与电池(电动势E1.5 V，内阻不计)、电流表(量程为5 mA，内阻不计)、电阻箱R串联起来，连接成如图乙所示的电路，用该电阻做测温探头，把电流表的电流刻度改为相应的温度刻度，就得到了一个简单的“金属电阻温度计”。,(1)电流刻度较大处对应的温度刻度 ；(选填“较大”或“较小”) (2)若电阻箱阻值R150 ，当电流为5 mA时对应的温度数值为 。,图3,解析(1)由题图甲可知，温度升高，电阻阻值增大，电路中电流减小，因此电流刻度较大处对应的温度刻度较小。 (2)电流为5 mA时，电路总电阻为300 ，电阻箱阻值R150 ，则

6、R150 ，由题图甲得对应的温度为50 。 答案(1)较小(2)50,【变式训练】 1.利用负温度系数热敏电阻制作的热传感器，一般体积很小，可以用来测量很小范围内的温度变化，反应快，而且精确度高。 (1)如果将负温度系数热敏电阻与电源、电流表和其他元件串联成一个电路，其他因素不变，只要热敏电阻所处区域的温度降低，电路中电流将变 (填“大”或“小”)。 (2)上述电路中，我们将电流表中的电流刻度换成相应的温度刻度，就能直接显示出热敏电阻附近的温度。如果刻度盘正中的温度为20 (如图4甲所示)，则25 的刻度应在20 的刻度的 (填“左”或“右”)侧。,(3)为了将热敏电阻放置在某蔬菜大棚内检测大

7、棚内温度变化，请用图乙中的器材(可增加元器件)设计一个电路。,图4,解析(1)因为负温度系数热敏电阻温度降低时，电阻增大。故电路中电流会减小。 (2)由(1)的分析知，温度越高，电流越大，25 的刻度应对应较大电流，故在20 的刻度的右侧。 (3)如图所示。,答案(1)小(2)右(3)见解析,考点二光电传感器的应用 【例2】(多选)如图5所示为光敏电阻自动计数器的示意图，图中虚线表示激光，圆柱体表示随传送带运动的货物，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5,A.当光照射R1时，信号处理系统获得高电压 B.当光照射R1时，信号处理系统获得低电压 C.信号处理系

8、统每获一次低电压就计数一次 D.信号处理系统每获一次高电压就计数一次 解析激光是照在光敏电阻R1上，信号处理系统与R1并联，其电压就是R1上的电压，当货物挡光时R1阻值大，电压高，货物挡光一次，就计数(货物的个数)一次，故B、D正确。 答案BD,【变式训练】 2.(多选)利用光敏电阻制作的光传感器，记录了传送带上工件的输送情况，如图6甲所示为某工厂成品包装车间的光传感记录器，光传感器B能接收到发光元件A发出的光，每当工件挡住A发出的光时，光传感器就输出一个电信号，并在屏幕上显示出电信号与时间的关系，如图乙所示。若传送带始终匀速运动，每两个工件间的距离为0.2 m，则下列说法正确的是(),图6,

9、A.传送带运动的速度是0.1 m/s B.传送带运动的速度是0.2 m/s C.该传送带每小时输送3 600个工件 D.该传送带每小时输送7 200个工件,答案BC,1.利用传感器可以探测、感受外界的信号、物理条件等。图7甲所示为某同学用传感器做实验得到的小灯泡的UI关系图线。,图7,(1)实验室提供的器材有：电流传感器、电压传感器、滑动变阻器A(阻值范围010 )、滑动变阻器B(阻值范围0100 )、电动势为6 V的电源(不计内阻)、小灯泡、电键、导线若干。该同学做实验时，滑动变阻器选用的是 (选填“A”或“B”)；请在图乙的方框中画出该实验的电路图。 (2)如果将该小灯泡接入丙图所示的电路

10、中，已知电流传感器的示数为0.3A，电源电动势为3 V。则此时小灯泡的电功率为 W，电源的内阻为 。,答案(1)A实验电路图如图所示(2)0.69(0.660.72均可)2.33(2.002.67均可),2.如图8所示，图甲为热敏电阻的Rt图象，图乙为用此热敏电阻R和继电器组成的一个简单恒温箱温控电路，继电器的电阻为100 。当线圈的电流大于或等于20 mA时，继电器的衔铁被吸合。为继电器线圈供电的电池的电动势E9.0 V，内阻不计。图中的“电源”是恒温箱加热器的电源。,图8,(1)应该把恒温箱内的加热器接在 (填“A、B”或“C、D端”)。 (2)如果要使恒温箱内的温度保持在50 ，可变电阻

11、R的阻值应调节为 。,解析(1)恒温箱内的加热器应接在A、B端。当线圈中的电流较小时，继电器的衔铁在上方，恒温箱的加热器处于工作状态，恒温箱内温度升高。随着恒温箱内温度升高，热敏电阻R的阻值变小，则线圈中的电流变大，当线圈的电流大于或等于20 mA时，继电器的衔铁被吸到下方来，则恒温箱加热器与电源断开，加热器停止工作，恒温箱内温度降低。随着恒温箱内温度降低，热敏电阻R的阻值变大，则线圈中的电流变小，当线圈的电流小于20 mA时，继电器的衔铁又被释放到上方，则恒温箱加热器又开始工作，这样就可以使恒温箱内保持在某一温度。,答案(1)A、B端(2)260,3.(2015河南郑州模拟)如图9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IU关系曲线图。,图9,(1)为了通过测量得到如图9所示IU关系的完整曲线，在图10甲和乙两个电路中应选择的是图 ；简要