(人教版)高中物理選修3-2課件：第6章-傳感器1-

傳感器

第六章第一頁(yè)，編輯于星期五：二十二點(diǎn)分。1.傳感器及其工作原理第二頁(yè)，編輯于星期五：二十二點(diǎn)分。自學(xué)線索第三頁(yè)，編輯于星期五：二十二點(diǎn)分。學(xué)基礎(chǔ)導(dǎo)學(xué)第四頁(yè)，編輯于星期五：二十二點(diǎn)分。1．定義：感受________量，并能把它們按照一定的規(guī)律轉(zhuǎn)換為______量，或轉(zhuǎn)換為電路的______的一類元件．2．工作原理一、什么是傳感器非電學(xué)電學(xué)通斷第五頁(yè)，編輯于星期五：二十二點(diǎn)分。1．特點(diǎn)：電阻值隨光照增強(qiáng)而______．2．原因分析：光敏電阻由半導(dǎo)體材料制成，無(wú)光照時(shí)，載流子______，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．二、光敏電阻減小極少不好增多變好光照強(qiáng)弱電阻第六頁(yè)，編輯于星期五：二十二點(diǎn)分。三、熱敏電阻和金屬熱電阻熱敏電阻金屬熱電阻特點(diǎn)電阻率隨溫度升高而______電阻率隨溫度升高而______制作材料____________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)量減小增大氧化錳鉑溫度電阻第七頁(yè)，編輯于星期五：二十二點(diǎn)分。四、霍爾元件洛倫茲力磁場(chǎng)電壓第八頁(yè)，編輯于星期五：二十二點(diǎn)分。正比

磁感應(yīng)強(qiáng)度電壓第九頁(yè)，編輯于星期五：二十二點(diǎn)分。第十頁(yè)，編輯于星期五：二十二點(diǎn)分。講要點(diǎn)例析第十一頁(yè)，編輯于星期五：二十二點(diǎn)分。1．光敏電阻能夠把光照強(qiáng)弱這個(gè)光學(xué)量轉(zhuǎn)換為電阻這個(gè)電學(xué)量，可做為光電傳感元件．2．光敏電阻的阻值與光照的強(qiáng)弱有關(guān)，光照強(qiáng)度越強(qiáng)，電阻越小．

光敏電阻的特性第十二頁(yè)，編輯于星期五：二十二點(diǎn)分。第十三頁(yè)，編輯于星期五：二十二點(diǎn)分。解析：答案：AC第十四頁(yè)，編輯于星期五：二十二點(diǎn)分。第十五頁(yè)，編輯于星期五：二十二點(diǎn)分。解析：歐姆表的表盤刻度最右邊是0，最左邊是無(wú)窮大．將RG包裹起來(lái)，光照變?nèi)?，光敏電阻阻值增大，指針向左偏轉(zhuǎn)；用手電筒照射RG時(shí)，光照變強(qiáng)，光敏電阻阻值減小，指針向右偏轉(zhuǎn)．答案：左右第十六頁(yè)，編輯于星期五：二十二點(diǎn)分。

對(duì)熱敏電阻和金屬熱電阻的理解第十七頁(yè)，編輯于星期五：二十二點(diǎn)分。2．熱敏電阻的兩種型號(hào)及其特性熱敏電阻器是電阻值隨溫度變化而變化的敏感元件．在工作溫度范圍內(nèi)，電阻值隨溫度上升而增大的是正溫度系數(shù)(PTC)熱敏電阻器；電阻值隨溫度上升而減小的是負(fù)溫度系數(shù)(NTC)熱敏電阻器．第十八頁(yè)，編輯于星期五：二十二點(diǎn)分。3．熱敏電阻的用途熱敏電阻器的用途十分廣泛，主要應(yīng)用于：(1)利用電阻——溫度特性來(lái)測(cè)量溫度、控制溫度和元件、器件、電路的溫度補(bǔ)償；(2)利用非線性特性完成穩(wěn)壓、限幅、開關(guān)、過(guò)流保護(hù)作用；(3)利用不同媒質(zhì)中熱耗散特性的差異測(cè)量流量、流速、液面等．第十九頁(yè)，編輯于星期五：二十二點(diǎn)分。4．金屬熱電阻有些金屬的電阻率隨溫度的升高而增大，這樣的電阻也可以制作溫度傳感器，稱為金屬熱電阻．如圖中的(2)為金屬導(dǎo)線電阻—溫度特性曲線．相比而言，金屬熱電阻化學(xué)穩(wěn)定性好，測(cè)溫范圍大，而熱敏電阻的靈敏度較好．第二十頁(yè)，編輯于星期五：二十二點(diǎn)分。

如圖所示，R1為定值電阻，R2為負(fù)溫度系數(shù)的熱敏電阻，L為小燈泡，當(dāng)溫度降低時(shí)(

)A．R1兩端的電壓增大B．電流表的示數(shù)增大C．小燈泡的亮度變強(qiáng)D．小燈泡的亮度變?nèi)醯诙豁?yè)，編輯于星期五：二十二點(diǎn)分。解析：R2與燈L并聯(lián)后與R1串聯(lián)，并與電源構(gòu)成閉合電路．當(dāng)溫度降低時(shí)，負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻R2增大，外電路電阻增大，電流表讀數(shù)減小，路端電壓(E－Ir)變大，R1兩端電壓(IR1)變小，燈L的電壓(E－Ir－IR1)變大，燈泡亮度變強(qiáng)，C正確．答案：C第二十二頁(yè)，編輯于星期五：二十二點(diǎn)分。第二十三頁(yè)，編輯于星期五：二十二點(diǎn)分。解析：熱敏電阻的圖線是非線性的，即圖線2，A錯(cuò)誤，熱敏電阻由半導(dǎo)體制成，B對(duì)，半導(dǎo)體材料化學(xué)穩(wěn)定性差，測(cè)溫范圍小，靈敏度高．D正確．圖1顯然穩(wěn)定性好，測(cè)溫范圍大，但靈敏度低，C錯(cuò)誤．答案：BD第二十四頁(yè)，編輯于星期五：二十二點(diǎn)分。1．霍爾元件如圖所示，在一個(gè)很小的矩形半導(dǎo)體(例如砷化銦)薄片上，制作四個(gè)電極E、F、M、N，就成為一個(gè)霍爾元件．

對(duì)霍爾元件的認(rèn)識(shí)第二十五頁(yè)，編輯于星期五：二十二點(diǎn)分。2．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，從而形成橫向電場(chǎng)；橫向電場(chǎng)對(duì)電子施加與洛倫茲力方向相反的靜電力，當(dāng)靜電力與洛倫茲力達(dá)到平衡時(shí)，導(dǎo)體板左右兩側(cè)會(huì)形成穩(wěn)定的電壓．第二十六頁(yè)，編輯于星期五：二十二點(diǎn)分。第二十七頁(yè)，編輯于星期五：二十二點(diǎn)分。第二十八頁(yè)，編輯于星期五：二十二點(diǎn)分。第二十九頁(yè)，編輯于星期五：二十二點(diǎn)分。第三十頁(yè)，編輯于星期五：二十二點(diǎn)分。解析：答案：ABD第三十一頁(yè)，編輯于星期五：二十二點(diǎn)分。第三十二頁(yè)，編輯于星期五：二十二點(diǎn)分。7．常見(jiàn)電容式傳感器第三十三頁(yè)，編輯于星期五：二十二點(diǎn)分。第三十四頁(yè)，編輯于星期五：二十二點(diǎn)分。第三十五頁(yè)，編輯于星期五：二十二點(diǎn)分。

如圖所示為測(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)第三十六頁(yè)，編輯于星期五：二十二點(diǎn)分。A．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)第三十七頁(yè)，編輯于星期五：二十二點(diǎn)分。答案：A第三十八頁(yè)，編輯于星期五：二十二點(diǎn)分。練隨堂演練第三十九頁(yè)，編輯于星期五：二十二點(diǎn)分。1．在一些星級(jí)賓館的洗手間經(jīng)常裝有自動(dòng)干手機(jī)，洗手后將濕手靠近，機(jī)內(nèi)的傳感器就開通電熱器加熱，有熱空氣從機(jī)內(nèi)噴出，將濕手烘干，手靠近干手機(jī)能使傳感器工作，是因?yàn)?

)A．改變溫度 B．改變濕度C．改變磁場(chǎng) D．改變電容解析：干手機(jī)是一個(gè)電容器，當(dāng)手靠近時(shí)，手上有水，手就變成了導(dǎo)體，在電容器中放入導(dǎo)體，改變了電容器的電容，電路中電容改變，干手機(jī)開始工作，故選D.答案：D第四十頁(yè)，編輯于星期五：二十二點(diǎn)分。第四十一頁(yè)，編輯于星期五：二十二點(diǎn)分。解析：若為金屬熱電阻，溫度升高后，電阻變大，讀數(shù)變化不明顯，A、B錯(cuò)誤．若為熱敏電阻，讀數(shù)將明顯變化，C對(duì)D錯(cuò)．答案：C第四十二頁(yè)，編輯于星期五：二十二點(diǎn)分。3．如圖所示，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(上板為M，下板為N)(

)A．φM>φN

B．φM＝φNC．φM<φN

D．無(wú)法判斷第四十三頁(yè)，編輯于星期五：二十二點(diǎn)分。解析：霍爾效應(yīng)形成的原因是因?yàn)閹щ娏Ｗ釉诖艌?chǎng)中受到洛倫茲力作用，做定向移動(dòng)形成的，根據(jù)左手定則，電子受到向下的洛倫茲力作用，向N板運(yùn)動(dòng)，則M板剩下正電荷，所以φM>φN.故正確答案為A.答案：A第四十四頁(yè)，編輯于星期五：二十二點(diǎn)分。第四十五頁(yè)，編輯于星期五：二十二點(diǎn)分。解析：滑動(dòng)觸頭P向左移動(dòng)時(shí)，使其電阻減小，流過(guò)發(fā)光二極管的電流增大，從而發(fā)光增強(qiáng)，使光敏電阻R阻值減小，最終達(dá)到增大通過(guò)燈泡電流的效果，使L消耗的功率增大，選項(xiàng)A正確．答案：A第四十六頁(yè)，編輯于星期五