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1、成才之路 物理,路漫漫其修远兮 吾将上下而求索,人教版 选修3-2,传感器,第六章,第一节 传感器及其工作原理,第六章,遥感卫星能在高空一览无遗地观测地貌植被；计算机的显示屏上能实时显示远隔千里的画面；机器人能替代人完成各种复杂的劳动。这些现代化设备，有的复杂庞大，有的简单精巧，但它们都需要一种装置传感器来获取信息。那么，什么是传感器？它为什么能获取信息，工作原理又是什么呢？这一节我们就来探究这些问题。,传感器,1定义 传感器是这样一类元件：它能够感受诸如力、_、化学成分等_量，并能把它们按照一定的规律转换为电压、电流等电学量，或转化为电路的_的元件。 2工作原理,温度、光、声,非电学,通断,
2、光敏电阻,1特点 电阻值随光照增强而_。 2原理 光敏电阻由半导体材料制成，无光照时，载流子极少，导电性能_；随着光照的增强，载流子_，导电性_。 3作用 光敏电阻能够把_这个光学量转换为_这个电学量。,减小,不好,增多,变好,光照强弱,电阻,热敏电阻和金属热电阻,减小,增大,范围大,温度,电阻,霍尔元件,1组成 在一个很小的矩形_薄片上，制作4个电极E、F、M、N，就成为一个霍尔元件。 2原理 E、F间通入恒定电流I，同时外加与薄片垂直的磁场B时，薄片中的载流子就在_作用下，向着与电流和磁场都_的方向漂移，使M、N间出现电压(如图所示),半导体,洛伦兹力,垂直,磁感应强度,电压,答案：B 解
3、析：利用光照的不同改变半导体元件的电阻率，实现光控制。,二、常见的传感器元器件 1光敏电阻 (1)光敏电阻在被光照射时电阻发生变化，这样光敏电阻可以把光照强弱转换为电阻大小这个电学量。 (2)光敏电阻的电阻随光照的增强而减小。 光敏电阻一般由半导体材料做成，当半导体材料受到光照时，会有更多的电子获得能量成为自由电子，同时也形成更多的空穴，于是导电性能明显增强。,(2)热敏电阻的两种型号及其特性 热敏电阻器是电阻值随温度变化而变化的敏感元件。在工作温度范围内，电阻值随温度上升而增大的是正温度系数(PTC)热敏电阻器；电阻值随温度上升而减小的是负温度系数(NTC)热敏电阻器。,(3)热敏电阻的用途
4、 热敏电阻器的用途十分广泛，主要应用于： 利用温度特性来测量温度、控制温度和元件、器件、电路的温度补偿； 利用非线性特性完成稳压、限幅、开关、过流保护作用； 利用不同媒质中热耗散特性的差异测量流量、流速、液面等。,(4)金属热电阻 有些金属的电阻率随温度的升高而增大，这样的电阻也可以制作温度传感器，称为金属热电阻。如上图中的为金属热电阻“RT”特性曲线。 相比而言，金属热电阻化学稳定性好，测温范围大，而热敏电阻的灵敏度较好。,C用黑纸包住元件与不用黑纸包住元件相比，欧姆表示数变化较大，这只元件一定是光敏电阻 D用黑纸包住元件与不用黑纸包住元件相比，欧姆表示数相同，这只元件一定是定值电阻 答案：
5、AC 解析：热敏电阻的阻值随温度变化而变化，定值电阻和光敏电阻不随温度变化；光敏电阻的阻值随光照变化而变化，定值电阻和热敏电阻不随之变化。,4电容 原理：电容器的电容C决定于极板正对面积S、极板间距离d及极板间电介质这几个因素，如果某一物理量(如角度、位移s、深度h等)的变化能引起上述某一因素的变化，从而引起电容的变化，那么测定电容器的电容就可以确定上述物理量的变化。,A甲图的传感器可以用来测量角度 B乙图的传感器可以用来测量液面的高度 C丙图的传感器可以用来测量压力 D丁图的传感器可以用来测量速度 答案：D 解析：甲图角度变化能导致极板正对面积变化；乙图高度变化能导致极板正对面积变化；丙图F
6、变化能导致极板间距变化；丁图物体位置变化导致电介质变化。所以，甲、乙、丙、丁分别是测角度、高度、压力、位移的物理量。,热敏电阻的特性,解析：将刚从冰箱中取出的雪糕靠近并接触热敏电阻，NTC热敏电阻是负温度系数的，降低温度，其电阻变大，表针向左偏转；将一杯热水靠近并接触热敏电阻，热敏电阻的温度升高，其电阻变小，指针将向右偏转。 答案：左右 点评：此类问题一定要弄清热敏电阻是负温度系数还是正温度系数的。另外金属热电阻都是正温度系数的。,答案：C 解析：可燃气体燃烧后电阻发生变化的原因，是由于温度升高造成的，所以此电阻应属于热敏电阻，而能够随温度变化其电阻有较明显变化的材料只可能是选项中的半导体材料
7、，故选C。,光敏电阻的特性及应用,解析：在该计数装置中，A是发光的光源，B是光接收器，B中的主要元件是光电传感器采用的光敏电阻，当传送带上没有物品挡住由A射向B的光信号时，光敏电阻的阻值变小，供给信号处理系统的电压变低；当传送带上有物品挡住由A射向B的光信号时，光敏电阻的阻值变大，供给信号处理系统的电压变高。由题中所给条件可计算出B、C正确。 答案：BC,答案：增大，不变,霍尔元件和干簧管,B在测定地球两极的磁场强弱时，霍尔元件的工作面应保持水平 C在测定地球赤道上的磁场强弱时，霍尔元件的工作面应保持水平 D改变磁感线与霍尔元件工作面的夹角，UH将发生变化,答案：CD 解析：干簧管能感知磁场，因为两个舌簧由软磁性材料制成，当周围存在磁场时，两个舌簧被磁化，就会相互吸引，所以是作开关来使用、作为控制元件以实现自动控制的。,易错分析：本题易错选项及错误原因分析如下：,
