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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,章末小结,第六章,一、传感器的工作原理和常用敏感元件 1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常见敏感元件及其特性 (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)热敏电阻和金属热电阻:金属热电阻的电阻率随温度升高而增大,热敏电阻有正温度系数电阻、负温度系数电阻两种。正温度系数的热敏电阻的阻值随温度升高而增大,
2、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。,3传感器的应用 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。 (4)传感器应用的一般模式,解析:电路图如图所示,当温度低于某一值时,热敏电阻的阻值很大,流过电磁继电器的电流很小,继电器无法吸
3、引衔接P,K处接通,电炉丝处于加热状态;当温度高于某一值时,热敏电阻的阻值变得很小,通过电磁继电器的电流越大,继电器吸引衔接P,K处断开,电炉丝停止加热。 答案:见解析 点评:本题是传感器的应用问题,考查学生的实验与探究能力。,二、日常生活中常见的传感器 1几种传感器及与其相联系的物理知识,如下表,2.几种常见的传感器 (1)红外线传感器:常用于家电遥控器、红外测温仪、生命探测器、自动门等。 (2)压力传感器:常用于电子秤、水位控制器等装置。 (3)温度传感器:主要元件是热敏电阻或金属热电阻,常用于恒温箱、电饭锅等家用电器。 (4)光电传感器:主要元件是光敏电阻、光电管等,常用于火灾报警器、光
4、控开关等。 (5)酒精浓度传感器:测量呼气的酒精含量就可以判断其饮酒程度,交通警察使用这样的酒精传感器就能迅速、准确地检查出机动车驾驶员是否酒后驾车。,AU越大,表示c越大,c与U成正比 BU越大,表示c越大,但是c与U不成正比 CU越大,表示c越小,c与U成反比 DU越大,表示c越小,但是c与U不成反比,答案:B 点评:本题属于传感器在日常生活中的应用问题,考查的主要知识点还是闭合电路的动态分析问题,酒精气体传感器的电阻随酒精浓度的增大而减小。,本章内容是新课程标准新增加的内容,知识新颖、实用,与科技、社会结合紧密,高考中出现的机率增大。 考题很可能与力学、电磁学、热学等知识综合,但不会考查
5、大量的技术细节。 题型会以选择、填空、电路连接为主。,(1)根据该同学的结果,小车的加速度与钩码的质量成_(填“线性”或“非线性”)关系。 (2)由图(b)可知,am图线不经过原点,可能的原因是_。 (3)若利用本实验装置来验证“在小车质量不变的情况下,小车的加速度与作用力成正比”的结论,并直接以钩码所受重力mg作为小车受到的合外力,则实验中应采取的改进措施是_。钩码的质量应满足的条件是_。,解析:(1)由图象可以判断加速度与钩码的质量成非线性关系。 (2)当有拉力时无加速度说明存在摩擦力。 (3)为了验证实验结论,要平衡摩擦力,本实验中由于把钩码的重力作为拉力。因此必需满足Mm的条件。 答案
6、:(1)非线性 (2)存在摩擦力 (3)调节轨道的倾斜度以平衡摩擦力 远小于小车的质量,一、选择题(1题为单选题,2、3题为多选题),ARM变大,且R越大,U增大越明显 BRM变大,且R越小,U增大越明显 CRM变小,且R越大,U增大越明显 DRM变小,且R越小,U增大越明显,答案:C,A发光二极管 B热敏电阻 C霍尔元件 D干电池 答案:BC 解析:发光二极管具有单向导电性,A错;热敏电阻和霍尔元件都可以作为传感器。B、C对;干电池是电源不能作为传感器,D错。,A霍尔元件前表面的电势低于后表面 B若电源的正负极对调,电压表将反偏 CIH与I成正比 D电压表的示数与RL消耗的电功率成正比 答案:CD,二、非选择题,回答下列问题: (1)根据图1所示的电路,在图2所示的实物图上连线。,(2)为了检验RL与温度t之间近似为线性关系,在坐标纸上作RLt关系图线。,(3)在某一温度下,电路中的电流表、电压表的示数如图3、4所示。电流表的读数为_,电压表的读数为_。此时等效电阻RL的阻值为_;热敏电阻所处环境的温度约为_。 答案:(1)(2)见解析 (3)115mA 5.00V 43.5 64.0,解析:(1)根据电路图连接实物图;,(2)根据数据描出点,作出直线; (3)电流表读数:,