高中物理最新课件-传感器与现代社会1 精品

1．特点：光照越强，电阻___越__小___． 2．原理：无光照时，载流子少，导电性能___不__好___；随着光 照的增强，载流子___增__多___，导电性__变__好____． 3．作用：把光__照__强__弱__这个光学量转换为___电__阻___这个电学量．
三、热敏电阻和金属热电阻
阅读教材第 54 页“热敏电阻和金属热电阻”部分
(2) 作 用 ： 在 电 路 中 起 到 ___开__关___ 的 作 用 ， 它 是 一 种 能 够 感__知__磁__场__的传感器．
3．非电学量转换为电学量的意义：把非电学量转换为电学量， 可以方便地进行___测__量___、传输、处理和___控__制___．
二、光敏电阻
阅读教材第53页“光敏电阻”部分
【答案】 C
点拨： 分析霍尔效应的原理时，首先建立霍尔效应模型，明确在霍尔 现象中负电荷向某一方向定向移动与正电荷向相反反向移动不等 效．
【变式训练 2】 如图所示是一火警报警器的一部分电路示意 图，其中 R2 为用半导体热敏电阻(阻值随温度的升高而减小)制成的 传感器，电流表为值班室的显示器，a、b 之间接报警器．当传感器 R2 所在处出现火情时，显示器的电流 I、报警器两端的电压 U 的变 化情况是( )
答案：D
传感器问题的分析方法 ①明确传感器的类型，了解传感器的工作原理． ②确定传感器中的什么量变化时可以引起电学量的变化． ③根据电学量的变化确定相关物理量的变化．
要点二 对敏感元件的认识
几种敏感元件的对比分析
元件
特点
光敏 电阻
半导体材料受到的光照增强时，会有更多的电子获得能量成 为自由电子，即载流子数增多，于是导电性明显增强，电阻 减小
答案：CDБайду номын сангаас

图乙中，用白炽 灯模仿路灯，为何要
用到继电器？
由于集成电路允许通过的电流较小，要 用白炽灯泡模仿路灯，就要使用继电器来 启闭工作电路。
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电磁继电器的工作原理
如图所示电磁继电器工 作电路，图中虚线框内即为 电磁继电器，D为动触点，
E为静触点．试分析电磁继
电器的工作原理。
（1）天较暗时，RG较大，斯密特触发器A端高电势， Y端为低电势， 线圈 A中通电，铁芯中产生磁场，吸引衔 铁B向下运动，从而带动动触点D向下与E接触，将工作电 路接通，
1、三极管具有电流放大作用。
电平，则输出端为低电平，则蜂鸣器通电，发声报 2、晶体三极管能够将微弱的信号放大，晶体三极管的三个极分别是发射极e，基极b和集电极c。
由于集成电路允许通过的电流较小，要用白炽灯泡模仿路灯，就要使用继电器来启闭工作电路。
解：光敏电阻受到光照射时电阻变小 ，将光敏电阻、小灯泡、学生用电源、滑动变阻器、开关串联接入继电器的a、b端，如图示：
热敏电阻温度升高时电阻变小，为使其在感 一些。
常温下，调整R1的阻值使斯密特触发器的输入端A处于低电平，则输出端Y处于高电平，无电流通过蜂鸣器，蜂鸣器不发声；
8V的时候，Y会从低电平跳到高电平3.
1．当门闭着时，永久磁铁使干簧管接通，斯密特触发器输入端与电源负极相连，处于低电平，则输出端为高电平，故蜂鸣器不发声；
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知识准备
斯密特触发器
斯密特触发器是特殊的非门电路，当加在它的输入端A 的电压逐渐上升到某个值1.6V时，输出端Y会突然从 高电平调到低电平0.25V，而当输入端A的电压下降到 另一个值0.8V的时候，Y会从低电平跳到高电平3.4V。 斯密特触发器可以将连续变化的模拟信号转换为突变的 数字信号。而这正是进行光控所需要的。

增大
当油箱中油量减少时，电压表的示数将________
(选填“增大”或“减小”)。
[解析]
由题图可知当油箱内液面高度变化时，R的金属滑片将会移
动，从而引起R两端电压的变化，且当R′≫R时，UR ＝IR可视为UR
与R成正比，所以电压表应接在b、c两点之间；当油量减少时，电
压表示数将增大。
规律方法
传感器问题的分析思路
C．M点的电势比N点的低
D．M点的电势比N点的高
√
)
D

[当P向左运动时，据平行板电容器公式C＝
知d增加，则C变

小，A错误；稳定后电容器两极板间的电压不变，则据Q＝CU知C
减少，U不变，则Q减少，B错误；电容器两极板的电荷量减少，产
生放电电流，方向从M→N，因此M点的电势比N点的电势高，D正
红外线
人体向外辐射的______，从而发出使自动门开关启动的命令。这种
红外线传ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ器
装置就是____________。
3．便携式酒精检测仪：司机对着 “便携式酒精检测仪”呼气，检
测仪就 会显示呼出气体中的酒精浓度 ，这是因为检测仪上 装 有
乙醇传感器
浓度
“__________”，它能感知乙醇的____。
2．传感器的工作原理
传感器感受的通常是非电学量，如压力、温度、位移、浓度、速
度、酸碱度等，而它输出的通常是电学量，如电压、电流、电荷量
等，这些输出信号是非常微弱的，通常要经过放大后再输送给控制
系统产生各种控制动作。传感器的工作原理如下所示：
非电学量 → 敏感元件 → 转换元件 → 转换电路 → 电学量
4．传感器：它能够感受诸如力、温度、光、声、化学成分等被测

A．电容变大 B．电容变小 C．导线 AB 中有向左的电流 D．导线 AB 中有向右的电流 【解析】 当膜片向右运动的过程中，相当于电容 器两极间距 d 变小，由 C＝4πεSkd可知 A 正确，B 错．由 Q＝CU 知，电容器充电，所以 C 正确，D 错． 【答案】 AC
2．压敏电阻的阻值会随所受压力的增大而减小， 某位同学利用压敏电阻设计了判断电梯运动状态的装 置，其装置示意图如图 4－4 甲所示，将压敏电阻平放 在电梯内，受压面朝上，在上面放一物体 m，电梯静止 时电流表示数为 I0，电梯在运动过程中，电流表的示数 如图 4－4 乙所示，下列判断中正确的是( )
【答案】 D
HK·物理 选修 3-2
1．(2012·琼海高二检测)传感器是一种采集信息的 重要器件，如图 4－2 所示是由电容器作为传感器来测 定压力变化的电路，当待测压力 F 作用于可动膜片电 极上时，以下说法中正确的是( )
图 4－2
A．当 F 向上压膜片电极时，电容将减小 B．当 F 向上压膜片电极时，电容将增大 C．若电流表有示数，则压力 F 发生变化 D．若电流表有示数，则压力 F 不发生变化
HK·物理 选修 3-2 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)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、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． (3)霍尔元件：能把磁感应强度这一磁学量转换成 电压这一电学量，UH＝RHIdB.
HK·物理 选修 3-2
(2013·西北师大附中高二检测)如图 4－1 甲所示是 一火警报警装置的一部分电路，其中 R2 是半导体热敏 电阻(传感器)，它的电阻 R 随温度 t 变化关系如图 4－1 乙所示，该电路的输出端 a、b 接报警器，当传感器所 在处出现火情时，通过电流表的电流 I 和 a、b 两端电 压 U 与出现火情前相比( )