高中物理人教版第六章 第1節(jié) 傳感器及其工作原理課件

第1節(jié)第六章理解教材新知把握熱點(diǎn)考向應(yīng)用創(chuàng)新演練知識(shí)點(diǎn)一知識(shí)點(diǎn)二考向一考向二隨堂基礎(chǔ)鞏固課時(shí)跟蹤訓(xùn)練知識(shí)點(diǎn)三知識(shí)點(diǎn)四[自學(xué)教材]1．傳感器的定義能夠感受諸如力、溫度、光、聲、化學(xué)成分等

量，并能把它們按照一定的規(guī)律轉(zhuǎn)換為便于

和處理的另一個(gè)物理量(通常是

、電流等電學(xué)量)，或轉(zhuǎn)換為電路的

的元件。

2．非電學(xué)量轉(zhuǎn)換為電學(xué)量的意義把非電學(xué)量轉(zhuǎn)換為電學(xué)量，可以方便地進(jìn)行

、傳輸、處理和

。物理傳送電壓通斷測(cè)量控制[重點(diǎn)詮釋]傳感器的工作原理傳感器感受的通常是非電學(xué)量，如壓力、溫度、位移、濃度、速度、酸堿度等，而它輸出的通常是電學(xué)量，如電壓值、電流值、電荷量等，這些輸出信號(hào)是非常微弱的，通常要經(jīng)過(guò)放大后再送給控制系統(tǒng)產(chǎn)生各種控制動(dòng)作。傳感器的工作原理如下所示：1．下列說(shuō)法正確的是 (

)A．傳感器擔(dān)負(fù)著信息采集的任務(wù)

B．干簧管是一種能夠感知磁場(chǎng)的傳感器

C．傳感器不是電視遙控接收器的主要元件

D．傳感器是把力、溫度、光、聲、化學(xué)成分轉(zhuǎn)換為電

信號(hào)的主要工具解析：傳感器的任務(wù)就是采集信息，A對(duì)；干簧管的主要構(gòu)造是由平行不接觸的兩個(gè)極易被磁化的軟鐵片組成的，它靠近磁場(chǎng)時(shí)被磁化后相互吸引而接觸，B對(duì)；由傳感器的定義知D對(duì)。答案：ABD1.特點(diǎn)光照越強(qiáng)，電阻

。2．原因無(wú)光照時(shí)，載流子少，導(dǎo)電性能

；隨著光照的增強(qiáng)，載流子

，導(dǎo)電性

。3．作用把

這個(gè)光學(xué)量轉(zhuǎn)換為

這個(gè)電學(xué)量。越小不好增多變好光照強(qiáng)弱電阻解析：對(duì)光敏電阻，光照強(qiáng)度變化時(shí)，電阻值隨之變化，A對(duì)；對(duì)半導(dǎo)體材料的硫化鎘，無(wú)光照射時(shí)載流子極少，導(dǎo)電性能差，光照增強(qiáng)時(shí)，載流子明顯增多，導(dǎo)電性能變好，B、D對(duì)，C錯(cuò)。答案：ABD氧化錳熱敏電阻金屬熱電阻特點(diǎn)

電阻率隨溫度的升高而

電阻率隨溫度的升高而

制作材料半導(dǎo)體

優(yōu)點(diǎn)靈敏度好化學(xué)穩(wěn)定性好，測(cè)溫范圍大作用將

這個(gè)熱學(xué)量轉(zhuǎn)換為

這個(gè)電學(xué)量減小增大金屬溫度電阻3.如圖6－1－1所示為電阻R隨溫度T

變化的圖線。下列說(shuō)法中正確的是

(

)A．圖線1是熱敏電阻的圖線，它是用金屬材料制成的

B．圖線2的熱敏電阻的圖線，它是用半導(dǎo)體材料制成的

C．圖線1的材料化學(xué)穩(wěn)定性好、測(cè)溫范圍大、靈敏度高

D．圖線2的材料化學(xué)穩(wěn)定性差、測(cè)溫范圍小、靈敏度高圖6－1－1[自學(xué)教材]1．構(gòu)造很小的矩形半導(dǎo)體薄片上，制作四個(gè)電極E、F、M、N。

2．霍爾電壓如圖6－1－2所示，E、F間通入恒定電流I，同時(shí)外加與薄片垂直的磁場(chǎng)B，則M、N間出現(xiàn)霍爾電壓UH，UH＝

。圖6－1－23．作用把

這個(gè)磁學(xué)量轉(zhuǎn)換為

這個(gè)電學(xué)量。磁感應(yīng)強(qiáng)度電壓[重點(diǎn)詮釋]4．關(guān)于霍爾元件，下列說(shuō)法正確的是 (

)A．把溫度這個(gè)熱學(xué)量轉(zhuǎn)化為電阻這個(gè)電學(xué)量

B．把磁感應(yīng)強(qiáng)度這個(gè)磁學(xué)量轉(zhuǎn)化為電壓這個(gè)電學(xué)量

C．把力這個(gè)力學(xué)量轉(zhuǎn)化為電壓這個(gè)電學(xué)量

D．把光照這個(gè)光學(xué)量轉(zhuǎn)化為電阻這個(gè)電學(xué)量

解析：霍爾元件是把磁感應(yīng)強(qiáng)度這個(gè)磁學(xué)量的變化轉(zhuǎn)

化為其兩表面電壓的變化這個(gè)電學(xué)量的，故B正確。

答案：B[例1]如圖6－1－3所示，R1、R2為定值電阻，L為小燈泡，R3為光敏電阻，當(dāng)照射光強(qiáng)度增大時(shí) (

)A．電壓表的示數(shù)增大

B．R2中電流減小

C．小燈泡的功率增大

D．電路的路端電壓增大圖6－1－3[思路點(diǎn)撥]解決此類題首先要判斷光敏電阻阻值的變化，然后再根據(jù)閉合電路歐姆定律及部分電路歐姆定律，從局部→整體→局部的觀點(diǎn)分析各物理量變化即可。

[解析]

當(dāng)照射光強(qiáng)度增大時(shí)，R3阻值減小，外電路電阻隨R3的減小而減小，R1兩端電壓因干路電流增大而增大，同時(shí)內(nèi)電壓增大，故電路路端電壓減小，而電壓表的示數(shù)增大，A項(xiàng)正確，D項(xiàng)錯(cuò)誤；由路端電壓減小，而R1兩端電壓增大知，R2兩端電壓必減小，則R2中電流減小，故B項(xiàng)正確；結(jié)合干路電流增大知流過(guò)小燈泡的電流必增大，則小燈泡的功率增大，C項(xiàng)正確。故選A、B、C。

[答案]

ABC[借題發(fā)揮]解決含有熱敏電阻和光敏電阻的直流電路動(dòng)態(tài)分析問(wèn)題時(shí)，首先要明確兩種元件阻值大小的變化規(guī)律，然后根據(jù)閉合電路歐姆定律及串、并聯(lián)電路的特點(diǎn)來(lái)分析電路中某一電阻變化而引起的整個(gè)電路中各部分電學(xué)量的變化情況。答案：AB[例2]

如圖6－1－5所示為測(cè)定壓力的電容式傳感器，將平行板電容器、靈敏電流表(零刻度在中間)和電源串聯(lián)成閉合回路，當(dāng)壓力F作用于可動(dòng)膜片電極上時(shí)，膜片發(fā)生形變，引起電容的變化，導(dǎo)致靈敏電流表指針偏轉(zhuǎn)，在對(duì)膜片開始施加壓力使膜片電極從圖中的虛線推到圖中實(shí)線位置并保持固定的過(guò)程中，靈敏電流表指針偏轉(zhuǎn)情況為(電流從電流表正接線柱流入時(shí)指針向右偏)圖6－1－5A．向右偏到某一刻度后回到零刻度B．向左偏到某一刻度后回到零刻度C．向右偏到某一刻度后不動(dòng)D．向左偏到某一刻度后不動(dòng)2.如圖6－1－6所示，是一個(gè)測(cè)定液面

高度的傳感器，在導(dǎo)線芯的外面涂

上一層絕緣物質(zhì)，放在導(dǎo)電液體中，

導(dǎo)線芯和導(dǎo)電液體構(gòu)成電容器的兩極，把這兩極接入外

電路，當(dāng)外電路中的電流變化說(shuō)明電容值增大時(shí)，則導(dǎo)

電液體的深度h變化為 (

)A．h增大 B．h減小

C．h不變

D．無(wú)法確定圖6－1－