高二物理課件：第六章 1 傳感器及其工作原理 (新人教版選修32)

1、第六章傳感器1 傳感器及其工作原理知識(shí)點(diǎn) 1 傳感器1定義：傳感器是指能夠感受諸如力溫度光聲化學(xué)成分等非電學(xué)量，并能把它們轉(zhuǎn)換成電壓電流等電學(xué)量2組成：傳感器由敏感元件轉(zhuǎn)換元件和轉(zhuǎn)換電路三部分組成3工作流程為：知識(shí)點(diǎn) 2 光敏電阻1性質(zhì)：用半導(dǎo)體材料制成，其電阻值隨著光照的增強(qiáng)而減小2作用：能夠把光照強(qiáng)弱這個(gè)光學(xué)量轉(zhuǎn)換為電阻這個(gè)電學(xué)量種類性質(zhì)優(yōu)點(diǎn)熱敏電阻用半導(dǎo)體材料制成，其電阻隨溫度變化明顯，溫度升高電阻減小靈敏度較好金屬熱電阻金屬熱電阻的電阻率隨溫度的升高而增大化學(xué)穩(wěn)定性好，測(cè)溫范圍大知識(shí)點(diǎn) 3 熱敏電阻和金屬熱電阻的區(qū)別知識(shí)點(diǎn) 4 霍爾元件1作用：霍爾元件能夠把磁感強(qiáng)度(磁學(xué)量)轉(zhuǎn)換為電壓

2、(電學(xué)量)2霍爾元件：如圖 611 所示，在一個(gè)很小的矩形半導(dǎo)體薄片上，制作四個(gè)電極 c、d、e、f，就制成為一個(gè)霍爾元件圖 611其大小與薄片的材料有關(guān)4霍爾效應(yīng)的原理：外部磁場(chǎng)使運(yùn)動(dòng)的載流子受到洛倫茲力，在導(dǎo)體板的一側(cè)聚集，在導(dǎo)體板的另一側(cè)會(huì)出現(xiàn)多余的另一種電荷，從而形成橫向的電場(chǎng)；橫向電場(chǎng)對(duì)電子施加與洛倫茲力相反的靜電力，當(dāng)靜電力與洛倫茲力達(dá)到平衡時(shí)，導(dǎo)體板兩側(cè)會(huì)形成穩(wěn)定的電壓【例1】如圖 612 所示，截面為矩形的金屬導(dǎo)體，放在磁場(chǎng)中，當(dāng)導(dǎo)體中通有電流時(shí)，導(dǎo)體的上下表面的電勢(shì)有什么關(guān)系()圖 612aumuncumunbumund無(wú)法判斷解析：霍爾效應(yīng)是帶電粒子在磁場(chǎng)中受到洛倫茲力作用

3、，做定向移動(dòng)形成的，根據(jù)左手定則，電子受到向上的洛倫茲力作用，向 m 板運(yùn)動(dòng)，則 m 板剩下負(fù)電荷，所以 umun.答案：c1霍爾元件能轉(zhuǎn)換哪兩個(gè)量()ba把溫度這個(gè)熱學(xué)量轉(zhuǎn)換為電阻這個(gè)電學(xué)量b把磁感應(yīng)強(qiáng)度這個(gè)磁學(xué)量轉(zhuǎn)換為電壓這個(gè)電學(xué)量c把力轉(zhuǎn)換為電壓這個(gè)電學(xué)量d把光照強(qiáng)弱這個(gè)光學(xué)量轉(zhuǎn)換為電阻這個(gè)電學(xué)量解析：霍爾效應(yīng)形成電流的自由電荷受到洛倫茲力的作用向一側(cè)聚集，從而形成橫向電場(chǎng)，把磁學(xué)量轉(zhuǎn)換成電學(xué)量題型 1光敏電阻的特性【例 2】(雙選)如圖 613 所示為光敏電阻自動(dòng)計(jì)數(shù)器的示意圖，其中 r1 為光敏電阻，r2 為定值電阻，此光電計(jì)數(shù)器的基本工作原理是()圖 613a當(dāng)有光照射 r1 時(shí)，

4、信號(hào)處理系統(tǒng)獲得高電壓b當(dāng)有光照射 r1 時(shí)，信號(hào)處理系統(tǒng)獲得低電壓c信號(hào)處理系統(tǒng)每獲得一次低電壓就記數(shù)一次d信號(hào)處理系統(tǒng)每獲得一次高電壓就記數(shù)一次解析：有光照時(shí)，r1 的電阻較小，電路中的電流較大，內(nèi)電壓與 r2 兩端的電壓較大，r1 的電壓較小無(wú)光照時(shí)，r1 的電阻較大，電路中的電流較小，內(nèi)電壓與 r2 兩端的電壓較小，r1的電壓較大物塊運(yùn)動(dòng)擋住光時(shí)，要記數(shù)一次，所以信號(hào)處理系統(tǒng)每獲得一次高電壓就記數(shù)一次答案：bd2(雙選)關(guān)于光敏電阻，下列說(shuō)法正確的是()bda光敏電阻能夠把光照強(qiáng)弱這個(gè)光學(xué)量轉(zhuǎn)換為電壓這個(gè)電學(xué)量b硫化鎘是一種半導(dǎo)體材料，無(wú)光照射時(shí)，載流子極少，導(dǎo)電性能不好c硫化鎘是一種

5、半導(dǎo)體材料，無(wú)光照射時(shí)，載流子較少，導(dǎo)電性能良好d半導(dǎo)體材料的硫化鎘，隨著光照的增強(qiáng)，載流子增多，導(dǎo)電性能變好題型 2熱敏電阻的特性【例 3】如圖 614 所示，r1 為定值電阻，r2 為負(fù)溫度系數(shù)的熱敏電阻(負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻是指阻值隨溫度的升高)而減小的熱敏電阻)，l 為小燈泡，當(dāng)溫度降低時(shí)(圖 614ar1 兩端的電壓增大c小燈泡的亮度變強(qiáng)b電流表的示數(shù)增大d小燈泡的亮度變?nèi)踅馕觯簉2 與燈 l 并聯(lián)后與 r1 串聯(lián)，與電源構(gòu)成閉合電路，當(dāng)熱敏電阻溫度降低時(shí)，電阻 r2 增大，外電路電阻增大，電流表讀數(shù)減小，燈 l 電壓增大，燈泡亮度變強(qiáng)，r1 兩端電壓減小，故 c 正確，其余各項(xiàng)均錯(cuò)答案：c3如圖 615 所示，將多用表的選擇開(kāi)關(guān)置于“歐姆”擋，再將電表的兩支表筆與負(fù)溫度系數(shù)的熱敏電阻 rt(負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻是指阻值隨溫度的升高而減小的熱敏電阻)的兩端相連，這時(shí)表針恰好指在刻度盤的正中間若往 rt 上擦一些酒精與)用吹風(fēng)機(jī)將熱風(fēng)吹向電阻，兩種情況下表針偏轉(zhuǎn)方向?yàn)?圖 615a左，左c右，右b左，右d右，左解析：若往 rt 上擦一些