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(shū)含答案新人教版選擇性必修第二冊(cè)

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(guò)實(shí)驗(yàn)，了解常見(jiàn)傳感器的工作原理，會(huì)利用傳感器制作簡(jiǎn)單的自動(dòng)控制裝置?！镜淅?】如圖所示是利用電容器測(cè)量角度的傳感器示意圖。當(dāng)動(dòng)片和定片之間的θ角度發(fā)生變化時(shí)，電容C便發(fā)生變化，測(cè)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(gè)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(duì)面積成正比，而θ的增大使得動(dòng)片和定片間的正對(duì)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(dòng)變阻器、開(kāi)關(guān)和導(dǎo)線若干，如圖所示。試設(shè)計(jì)一個(gè)溫控電路，要求溫度低于某一溫度時(shí)，電爐絲自動(dòng)通電供熱，超過(guò)某一溫度又可以自動(dòng)斷電，畫(huà)出電路圖并說(shuō)明工作過(guò)程。[解析]熱敏電阻RT與滑動(dòng)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(shí)，熱敏電阻的阻值很大，流過(guò)電磁繼電器的電流很小，繼電器無(wú)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(shí)，熱敏電阻的阻值變得很小，通過(guò)電磁繼電器的電流較大，繼電器吸引銜鐵P，K處斷開(kāi)，電爐絲停止加熱。[答案]見(jiàn)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(jì)的防盜門(mén)報(bào)警器的簡(jiǎn)化電路示意圖。門(mén)打開(kāi)時(shí)，紅外光敏電阻R3受到紅外線照射，電阻減?。婚T(mén)關(guān)閉時(shí)會(huì)遮蔽紅外線源(紅外線源沒(méi)有畫(huà)出)。經(jīng)實(shí)際試驗(yàn)，可知燈的亮滅情況能反映門(mén)的開(kāi)關(guān)狀態(tài)。門(mén)打開(kāi)時(shí)兩燈的發(fā)光情況及R2兩端電壓UR2與門(mén)關(guān)閉時(shí)相比(A．紅燈亮，UB．綠燈亮，UC．綠燈亮，UD．紅燈亮，URD[當(dāng)門(mén)打開(kāi)時(shí)，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(cè)量硫化鎘光敏電阻特性的實(shí)驗(yàn)電路，電源電壓恒定，電流表內(nèi)阻不計(jì)，開(kāi)關(guān)閉合后，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片，使小燈泡發(fā)光逐漸增強(qiáng)，測(cè)得流過(guò)電阻的電流和光強(qiáng)的關(guān)系曲線如圖乙所示，試根據(jù)這一特性設(shè)計(jì)一個(gè)路燈的自動(dòng)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(qiáng)時(shí)，光敏電阻的阻值減小，流過(guò)光敏電阻的電流增大。根據(jù)題意設(shè)計(jì)的自動(dòng)光控電路如圖所示?？刂七^(guò)程：當(dāng)有光照射時(shí)，光敏電阻阻值減小，電流增大，并經(jīng)過(guò)電流信號(hào)放大器輸出一個(gè)較大的電流，驅(qū)動(dòng)電磁繼電器吸合，使兩個(gè)觸點(diǎn)斷開(kāi)；當(dāng)無(wú)光照時(shí)，