新教材2023年秋高中物理第5章傳感器主題提升課4傳感器教師用書含答案新人教版選擇性必修第二冊

主題提升課4傳感器主題一傳感器的工作原理知道非電學(xué)量轉(zhuǎn)換成電學(xué)量的技術(shù)意義。通過實驗，了解常見傳感器的工作原理，會利用傳感器制作簡單的自動控制裝置?！镜淅?】如圖所示是利用電容器測量角度的傳感器示意圖。當(dāng)動片和定片之間的θ角度發(fā)生變化時，電容C便發(fā)生變化，測出電容C的變化情況，就可知道θ的變化情況。如圖所示的四個圖像中能正確反映電容C和θ間函數(shù)關(guān)系的是()ABCDA[根據(jù)C＝εrS4πkd可知，電容器的電容和兩極板間正對面積成正比，而θ的增大使得動片和定片間的正對面積減小，使得C減小，又由于【典例2】現(xiàn)有熱敏電阻、電爐絲、電源、電磁繼電器、滑動變阻器、開關(guān)和導(dǎo)線若干，如圖所示。試設(shè)計一個溫控電路，要求溫度低于某一溫度時，電爐絲自動通電供熱，超過某一溫度又可以自動斷電，畫出電路圖并說明工作過程。[解析]熱敏電阻RT與滑動變阻器及電磁繼電器構(gòu)成控制電路，電路圖如圖所示。當(dāng)溫度低于某一值時，熱敏電阻的阻值很大，流過電磁繼電器的電流很小，繼電器無法吸引銜鐵P，K處接通，電爐絲處于加熱狀態(tài)；當(dāng)溫度高于某一值時，熱敏電阻的阻值變得很小，通過電磁繼電器的電流較大，繼電器吸引銜鐵P，K處斷開，電爐絲停止加熱。[答案]見解析主題二傳感器的應(yīng)用列舉傳感器在生產(chǎn)生活中的應(yīng)用。了解光敏傳感器及其在生產(chǎn)生活中的應(yīng)用?！镜淅?】如圖所示是一位同學(xué)設(shè)計的防盜門報警器的簡化電路示意圖。門打開時，紅外光敏電阻R3受到紅外線照射，電阻減小；門關(guān)閉時會遮蔽紅外線源(紅外線源沒有畫出)。經(jīng)實際試驗，可知燈的亮滅情況能反映門的開關(guān)狀態(tài)。門打開時兩燈的發(fā)光情況及R2兩端電壓UR2與門關(guān)閉時相比(A．紅燈亮，UB．綠燈亮，UC．綠燈亮，UD．紅燈亮，URD[當(dāng)門打開時，R3受紅外線照射，電阻減小，則總電阻減小，總電流I增大，R2兩端電壓UR2＝E－I(R1＋r)減小，R2中電流IR2＝UR2R2【典例4】如圖甲所示是一測量硫化鎘光敏電阻特性的實驗電路，電源電壓恒定，電流表內(nèi)阻不計，開關(guān)閉合后，調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片，使小燈泡發(fā)光逐漸增強，測得流過電阻的電流和光強的關(guān)系曲線如圖乙所示，試根據(jù)這一特性設(shè)計一個路燈的自動光控電路。[解析]由光敏電阻的特性曲線可以看出，當(dāng)入射光增強時，光敏電阻的阻值減小，流過光敏電阻的電流增大。根據(jù)題意設(shè)計的自動光控電路如圖所示?？刂七^程：當(dāng)有光照射時，光敏電阻阻值減小，電流增大，并經(jīng)過電流信號放大器輸出一個較大的電流，驅(qū)動電磁繼電器吸合，使兩個觸點斷開；當(dāng)無光照時，