《2020版物理新增分大一轮江苏专用版课件：第十章 交变电流 传感器 第3讲 》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2020版物理新增分大一轮江苏专用版课件：第十章 交变电流 传感器 第3讲 （60页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第十章 交变电流 传感器,第3讲 电感 电容 传感器,大一轮复习讲义,NEIRONGSUOYIN,内容索引,过好双基关,研透命题点,随堂测试,回扣基础知识 训练基础题目,细研考纲和真题 分析突破命题点,随堂检测 检测课堂学习效果,课时作业,限时训练 练规范 练速度,过好双基关,一、电感、电容对交变电流的作用,1.电感对交变电流的阻碍作用 (1)电感对交变电流的阻碍作用与自感系数和交变电流的频率有关，自感系数、交变电流的频率越大，电感对交变电流的阻碍作用越大. (2)扼流圈有两种：一种叫做低频扼流圈，线圈的自感系数L很大，作用是 “ ”，另一种叫做高频扼流圈，线圈的自感系数很小，作用是“ ”.,
2、通直流，阻交流,通直流、通低频，阻高频,2.电容对交变电流的阻碍作用 (1)电容对交变电流的阻碍作用与电容和交变电流的频率有关，电容、交变电流的频率越大，电容对交变电流的阻碍作用越小. (2)电容在电路中表现为“ ”.,通交流、隔直流、通高频、阻低频,二、传感器,1.传感器的一般概念 传感器是指这样一类元件，它能够感受诸如力、温度、光、声、化学成分等 ，并能把它们按照一定的规律转换为电压、电流等 量，或转换为电路的通断.把非电学量转换为电学量以后，就可以很方便地进行测量、传输、处理和控制了.传感器是一种采集信息的重要器件，一般由敏感元件和输出部分组成，通过敏感元件获取外界信息并转换为 信号，通
3、过输出部分输出，然后经控制器分析处理.常见的传感器有： 、 、 、力传感器等.,非电学量,电学,电,热电传感器,光电传感器,声电,传感器,2.光敏电阻：通常是由硫化镉等 制成，其特点是光照变强，电阻 . 光敏电阻是把 这个光学量转换为 这一电学量的元件. 3.金属热电阻和热敏电阻：金属热电阻是由铂、铜等 制成，其特点是温度升高，电阻 ；热敏电阻是由半导体材料制成，其特点是温度升高，电阻 .它们都能够把温度这个热学量转化为 这个电学量. 4.霍尔元件：通常是由 制成，其产生的霍尔电压UH .霍尔元 件能把磁感应强度这个磁学量转换为电压这个电学量. 5.力传感器：典型的应用是电子秤，其中的主要元件
4、为 ，它的作用是将 这个力学量转化为 这个电学量.,半导体,变小,光照强度,电阻,金属材料,变大,变小,电阻,半导体材料,应变片,物体形变,电压,6.温度传感器：典型的应用是日光灯启动器和电熨斗，其中的主要元件为双金属片.日光灯启动器中的 ，其外层材料的热膨胀系数小于内层材料的热膨胀系数.电熨斗的工作原理(如图1)：,双金属片,图1,双金属片上层金属的热膨胀系数 下层金属，常温下，弹性铜片和双金属片触点是 的，通电后，电热丝发热，当温度升高到某一值时，双金属片上层的金属受热膨胀，形变量大于下层金属，双金属片向下弯曲，使触点 ，切断电路；随着温度的降低，当降到某一温度时，双金属片收缩恢复原状，两
5、触点又 ，接通电路. 调温旋钮下压弹性铜片，可使触点分离的温度 ；上提弹性铜片，可_ 触点的分离温度，从而实现了调温控制. 7.感温铁氧体：也叫感温磁体.常温下具有 ，能够被磁体吸引，当温度上升到约103 时，就 ，不能被磁体吸引了.这个温度在物理学中称为该材料的“ ”或“ ”.,大于,接触,分离,接触,升高,降低,铁磁性,失去铁磁性,居里温度,居里点,8.电饭锅：结构图如图2所示.,图2,其工作过程：开始煮饭时 开关按钮，由于常温下感温磁体具有磁性，永磁体将 感温磁体，因此手松开后这个按钮不会恢复到图示位置，则触点接触，电路接通，这时电饭锅处于 状态.当水沸腾时，水的温度保持沸点 ，故感温磁
6、体仍与永磁体相吸，继续加热.当饭煮熟后，水分被大米吸收，锅底的温度 ，当温度超过103 时，感温磁体失去磁性，由于 的作用，按钮开关将恢复到如图所示的位置，切断电源，从而停止加热.,压下,吸引,加热,不变,上升,弹簧,9.光传感器：光传感器是将 转化为 的装置，实际应用有鼠标器和火灾报警器等，如图3所示，烟雾散射式火灾报警器是利用烟雾对光的_ 来工作的.罩内装有 、光电三极管和 .平时光电三极管接收不到发光二极管发出的光，呈 状态.当烟雾进入罩内后对光有散射作用，使部分光线照射到 上，其电阻 ，与传感器连接的电路检测出这种变化，就会发出警报.,图3,光信号,电信号,散射,发光二极管,不透明挡板
7、,高电阻,光电三极管,变小,研透命题点,例1 (多选)(2017江苏单科7)某音响电路的简化电路图如图4所示，输入信号既有高频成分，也有低频成分，则 A.电感L1的作用是通高频 B.电容C2的作用是通高频 C.扬声器甲用于输出高频成分 D.扬声器乙用于输出高频成分,命题点一 电感、电容对交流电路的影响,图4,解析 在交流电路中，电感的作用是通低频、阻高频，电容的作用是通高频、阻低频，故A错误，B正确； 结合电路结构分析可知，C错误，D正确.,变式1 (2018盐城市三模)如图5甲所示，把带铁芯的线圈L与小灯泡串联起来，先把它们接到电动势为E(内阻不计)的直流电源上；再把它们接到交流电源上，如图
8、乙所示，直流电源的电压与交流电压的有效值相等.下列叙述正确的是 A.接交流电时灯泡更亮些 B.接直流电和交流电时灯泡一样亮 C.减小交流电频率时图乙中灯泡变亮 D.图甲中闭合S瞬间，通过灯泡的电流立即 达到最大值,图5,命题点二 温度传感器的应用,例2 (2017江苏单科11)某同学通过实验制作一个简易的温控装置，实验原理电路图如图6所示，继电器与热敏电阻Rt、滑动变阻器R串联接在电源E两端，当继电器的电流超过15 mA时，衔铁被吸合，加热器停止加热，实现温控.继电器的电阻约20 ，热敏电阻的阻值Rt与温度t的关系如下表所示.,(1)提供的实验器材有：电源E1(3 V，内阻不计)、电源E2(6
9、 V，内阻不计)、滑动变阻器R1(0200 )、滑动变阻器R2(0500 )、热敏电阻Rt、继电器、电阻箱(0999.9 )、开关S、导线若干. 为使该装置实现对3080 之间任一温度的控制，电源E应选用 (选填“E1”或“E2”)，滑动变阻器R应选用 (选填“R1”或“R2”).,图6,E2,R2,解析 若实现对30 温度的控制，继电器和Rt的电压U0.015(20199.5) V 3.29 V，因此符合要求的电源应选E2.若实现对80 温度的控制，对全电路有6 V0.015 A(20 49.1 R)，解得R330.9 .因此滑动变阻器应选R2.,(2)实验发现电路不工作.某同学为排查电路故
10、障，用多用电表测量各接点间的电压，则应将如图7所示的选择开关旋至 (选填“A”“B”“C”或“D”).,图7,C,解析 因电路中有电源，排查电路故障应选用多用电表的直流电压挡，故选C.,(3)合上开关S，用调节好的多用电表进行排查.在图6中，若只有b、c间断路，则应发现表笔接入a、b时指针 (选填“偏转”或“不偏转”)，接入a、c时指针 (选填“偏转”或“不偏转”).,不偏转,偏转,解析 只有b、c间断路，表笔接入a、b间时，电表与电源之间形不成闭合电路，则电表指针不偏转，表笔接入a、c间时，能形成闭合电路，电表指针发生偏转.,(4)排除故障后，欲使衔铁在热敏电阻为50 时被吸合，下列操作步骤
11、的正确顺序是 .(填写各步骤前的序号) 将热敏电阻接入电路 观察到继电器的衔铁被吸合 断开开关，将电阻箱从电路中移除 合上开关，调节滑动变阻器的阻值 断开开关，用电阻箱替换热敏电阻，将阻值调至108.1 ,解析 欲使衔铁在50 被吸合，由表中数据可知，此时热敏电阻的阻值为108.1 ，操作步骤应是先断开开关，用电阻箱替换热敏电阻，将阻值调至108.1 ，闭合开关，调节滑动变阻器的阻值，观察继电器的衔铁被吸合，然后断开开关，将电阻箱从电路中移除，再将热敏电阻接入电路原位置，故步骤顺序应为.,变式2 (多选)如图8所示的火警报警装置，R1为热敏电阻，若温度升高，则R1的阻值会急剧减小，从而引起电铃
12、电压的增加.当电铃电压达到一定值时，电铃会响.下列说法中正确的是 A.要使报警的临界温度升高，可以适当增大电源的电动势 B.要使报警的临界温度降低，可以适当增大电源的电动势 C.要使报警的临界温度升高，可以把R2的滑片P适当向下移 D.要使报警的临界温度降低，可以把R2的滑片P适当向下移,图8,命题点三 光电传感器的应用,例3 为了节能和环保，一些公共场所使用光控开关控制照明系统.光控开关可采用光敏电阻来控制，光敏电阻是阻值随着光的照度而发生变化的元件(照度可以反映光的强弱，光越强照度越大，照度单位为lx).某光敏电阻RP在不同照度下的阻值如下表：,(1)根据表中数据，请在图9甲所示的坐标系中
13、描绘出阻值随照度变化的曲线，并说明阻值随照度变化的特点. .,答案 见解析,解析 光敏电阻的阻值随照度变化的曲线如图甲所示，光敏电阻的阻值随照度的增大而减小.,(2)如图乙所示，当1、2两端所加电压上升至2 V时，控制开关自动启动照明系统. 请利用下列器材设计一个简单电路，给1、2两端提供电压，要求当天色渐暗照度降低至1.0 lx时启动照明系统，在虚线框内完成电路原理图.(不考虑控制开关对所设计电路的影响) 提供的器材如下： 光敏电阻RP(符号 ，阻值见上表)； 直流电源E(电动势3 V，内阻不计)； 定值电阻：R110 k，R220 k， R340 k(限选其中之一，并在图中标出)； 开关S
14、及导线若干.,图9,答案 见解析,变式3 (多选)(2018东台创新学校月考)如图10所示为某商厦安装的光敏电阻自动计数器的示意图.其中A为光源，B为由电动机带动匀速运行的自动扶梯，R1为光敏电阻，R2为定值电阻.每当扶梯上有顾客经过，挡住由A射向R1的光线时，计数器就计数一次.此光敏计数器的基本工作原理是 A.当有光照射R1时，信号处理系统获得低电压 B.当有光照射R1时，信号处理系统获得高电压 C.信号处理系统每获得一次低电压就计数一次 D.信号处理系统每获得一次高电压就计数一次,图10,当有顾客经过时计数器计数，即没有光照时信号处理系统获得一次低电压就计数一次，C正确，D错误.,命题点四
15、 电容式传感器,例4 如图11所示是四种电容式传感器的示意图，关于这四个传感器的作用，下列说法不正确的是 A.图甲的传感器可以用来测量角度 B.图乙的传感器可以用来测量液面的高度 C.图丙的传感器可以用来测量压力 D.图丁的传感器可以用来测量速度,图11,随堂测试,1.(2017东台市5月模拟)电感对交变电流有阻碍作用，下列说法正确的是 A.线圈的自感系数越大，感抗一定越大 B.交流的频率越小，感抗一定越小 C.高频扼流圈可以用来“通低频，阻高频” D.低频扼流圈可以用来“通交流，阻直流”,1,2,3,4,5,2.(2018南通中学模拟)下列关于几种传感器的说法错误的是 A.双金属片温度传感器是用来控制温度的，可应用于日光灯启动器 B.光敏电阻传感器是用来控制光照强度的，应用于卧室 C.烟雾传感器可应用于宾馆的天花板，防止火灾的发生 D.压力传感器可应用于电容式话筒,1,2,3,4,5,3.关于传感器，下列说法中正确的是 A.话筒是一种常用的声传感器，其作用是将电信号转换为声信号 B.电熨斗能够自动控制温度的原因是它装有双金属片温度传感器，这种传感 器的作用是控制电路的通断 C.霍尔元件能把磁感应强度这个磁学量转
