江蘇省高考物理大一輪復習 第十一章 交變電流及傳感器 3 傳感器及其應用課件

《江蘇省高考物理大一輪復習 第十一章 交變電流及傳感器 3 傳感器及其應用課件》由會員分享，可在線閱讀，更多相關《江蘇省高考物理大一輪復習 第十一章 交變電流及傳感器 3 傳感器及其應用課件（40頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、第第3講傳感器及其應用講傳感器及其應用 1. 知道什么是傳感器，了解非電學量轉(zhuǎn)換成電學量的技術(shù)意義 2. 觀察光敏電阻、熱敏電阻和金屬熱電阻、霍爾元件等多種傳感器元件，了解它們的特征 3. 知道常見傳感器的工作原理 4. 理解電飯鍋的工作原理 1. 傳感器：有這樣一類元件，能夠感受諸如力、溫度、光、聲、化學成分等_，并把它們按照一定的規(guī)律轉(zhuǎn)化為電壓、電流等_，或轉(zhuǎn)化為_. 2. 光敏電阻：通常是由硫化鎘等_制成，其特點是光照變強，電阻_光敏電阻是把_這個光學量轉(zhuǎn)換為_這一電學量的元件非電學量非電學量電學量電學量電路的通斷電路的通斷 半導體材料半導體材料變小變小光照強弱光照強弱電阻電阻 3. 金

2、屬熱電阻和熱敏電阻：金屬熱電阻是由鉑、銅等_制成，其特點是溫度升高，電阻_；熱敏電阻是由半導體材料制成，其特點是溫度升高，電阻_它們都能夠把溫度這個熱學量轉(zhuǎn)化為_這個電學量 4. 霍爾元件：通常是由_制成，其產(chǎn)生的霍爾電壓 UH_.霍爾元件能把_這一磁學量轉(zhuǎn)換為電壓這個電學量金屬材料金屬材料變大變大變小變小電阻電阻半導體元件半導體元件 磁感應強度磁感應強度 5. 力傳感器：典型的應用是電子秤，其中的主要元件為_，它的作用是將_這一力學量轉(zhuǎn)化為_這一電學量 6. 溫度傳感器：典型的應用是日光燈啟動器和電熨斗，其中的主要元件為雙金屬片日光燈啟動器中的_，其外層材料的熱膨脹系數(shù)_內(nèi)層材料的熱膨脹系數(shù)

3、電熨斗的工作原理(如下圖)：應變片應變片物體形變物體形變電壓電壓雙金屬片雙金屬片小于小于 雙金屬片上層金屬的熱膨脹系數(shù)_下層，常溫下，彈性銅片和雙金屬片觸點是_的，通電后，電熱絲發(fā)熱，當溫度升高到某一值時，雙金屬片上層的金屬受熱膨脹，形變量大于下層金屬，雙金屬片向下彎曲，使觸點_，切斷電路；隨著溫度的降低，當降到某一溫度時，雙金屬片收縮恢復原狀，兩觸點又_，接通電路 調(diào)溫旋鈕下壓彈性銅片，可使觸點分離的溫度_；上提彈性銅片，可_觸點的分離溫度，從而實現(xiàn)了調(diào)溫控制大于大于接觸接觸分離分離接觸接觸升高升高降低降低 7. 感溫鐵氧體：也叫感溫磁體常溫下具有_，能夠被磁體吸引，當溫度上升到約103 時

4、，就_，不能被磁體吸引了這個溫度在物理學中稱為該材料的“_”或“_”鐵磁性鐵磁性失去鐵磁性失去鐵磁性居里溫度居里溫度居里點居里點 8. 電飯鍋：結(jié)構(gòu)圖如圖所示 其工作過程：開始煮飯時_開關按鈕，由于常溫下感溫鐵氧體具有磁性，永磁體將_感溫磁體，因此手松開后這個按鈕不會恢復到圖示位置，則觸點接觸，電路接通，這時電飯鍋處于_狀態(tài)當水沸騰時，水的溫度保持沸點_，故感溫磁體仍與永磁體相吸，繼續(xù)加熱當飯煮熟后，水分被大米吸收，鍋底的溫度_，當溫度超過103 時，感溫磁體失去磁性，由于_的作用，按鈕開關將恢復到如圖所示的位置，切斷電源，從而停止加熱壓下壓下吸引吸引加熱加熱不變不變上升上升彈簧彈簧光信號光信

5、號電信號電信號散射散射發(fā)光二極管發(fā)光二極管光電三極管光電三極管不透明的擋板不透明的擋板高電阻高電阻光電三極管光電三極管變小變小 熱敏電阻的特征熱敏電阻的特征BD 若保持電源電動勢E不變，由閉合電路歐姆定律U2臨EI(rR1臨)，當臨界溫度升高，R1臨減小，為保證U2臨不變，應增大I，需減小R2，即將R2滑片上移，C項錯誤；同理當臨界溫度降低，應將R2滑片下移，D項正確霍爾電壓霍爾電壓UH的公式推導的公式推導 BCD 電容式傳感器的分類電容式傳感器的分類 典題演示3傳感器是自動控制設備中不可缺少的元件，已經(jīng)滲透到宇宙開發(fā)、環(huán)境保護、交通運輸以及家庭生活等各種領域如下圖所示為幾種電容式傳感器，其中

6、通過改變電容器兩極板間距離而引起電容變化的是()C 【解析】 A是通過改變介電常數(shù)改變電容，A錯誤；B和D是通過改變正對面積改變電容，B、D錯誤；C是通過改變兩極板間距改變電容，C正確 應變片是用半導體材料制成的，當外力越大時，彎曲形變越大，上下表面的阻值變化就越大，如果保證通過應變片的電流恒定，那么上下表面的電壓差就越大，傳感器輸出的就是電壓差雙金屬片應用的是不同金屬的受熱膨脹系數(shù)不同，從而達到控制電路通斷的目的應變片和雙金屬片的區(qū)別應變片和雙金屬片的區(qū)別 典題演示4(多選)關于電子秤中應變式力傳感器，下列說法中正確的是() A. 應變片是由導體材料制成的 B. 當應變片的表面拉伸時，其電阻

7、變大，反之電阻變小 C. 傳感器輸出的是應變片上的電壓 D. 外力越大，輸出的電壓差值也越大BD 1. (多選)傳感器已經(jīng)廣泛應用于我們的生活，為我們帶來了方便下列可以用來控制電路通斷的溫度傳感器元件有() A. 雙金屬片 B. 應變片 C. 感溫鐵氧體 D. 干簧管AC 【解析】 由于兩層金屬的熱膨脹系數(shù)不同，雙金屬片受熱發(fā)生彎曲，控制電路通斷，所以雙金屬片是溫度傳感器，A正確；壓力作用大，應變片發(fā)生形變，電阻變化，應變片是一種力傳感器，所以B錯誤；感溫鐵氧體是溫度傳感器，它在常溫下具有鐵磁性，能被磁鐵吸引，當溫度上升到約103 時，就失去磁性，不能被磁鐵吸引了，C正確；干簧管是一種磁傳感器

8、，當磁體靠近它時，兩簧片被磁化而接通，起到開關作用，D錯誤 2. (多選)利用光敏電阻制作的光傳感器，記錄了傳送帶上工件的輸送情況如圖甲所示為某工廠成品包裝車間的光傳感記錄器，光傳感器B能接收到發(fā)光元件A發(fā)出的光每當工件擋住A發(fā)出的光時，光傳感器就輸出一個電信號，并在屏幕上顯示出電信號與時間的關系，如圖乙所示若傳送帶始終勻速運動，每兩個工件間的距離為0.1m，則下列說法中正確的是() A. 傳送帶運動的速度是0.1m/s B. 傳送帶運動的速度是0.2m/s C. 該傳送帶每小時輸送3600個工件 D. 該傳送帶每小時輸送7200個工件 BD ACD 【解析】 常溫下感溫磁體具有較強的磁性，溫

9、度到約103 ，失去鐵磁性常壓下只要鍋內(nèi)有水，因水的沸點為100 ，水未完全蒸發(fā)掉前，其溫度就不會升高到103 ，開關按鈕就不會自動跳起 4. (2015南通、連云港、揚州、淮安二模)電容式加速度傳感器的原理結(jié)構(gòu)如圖所示，質(zhì)量塊右側(cè)連接輕質(zhì)彈簧，左側(cè)連接電介質(zhì)，彈簧右端和電容器都固定在外框上質(zhì)量塊可帶動電介質(zhì)移動改變電容則() A. 電介質(zhì)插入極板間越深，電容器電容越小 B. 當傳感器以恒定加速度運動時，電路中有恒定電流 C. 若傳感器原來向右勻速運動，突然減速時彈簧會伸長 D. 當傳感器由靜止突然向右加速瞬間，電路中有順時針方向電流 D 【解析】 電介質(zhì)插入極板間越深，電容器電容越大，A項錯

10、誤；傳感器以恒定加速度運動時，彈簧的彈力提供質(zhì)量塊的加速度，加速度不變則彈力不變，電介質(zhì)插入深度不變，電容器電容不變，電路中無電流，B項錯誤；向右勻速突然減速，由于慣性彈簧將被壓縮，C項錯誤；傳感器由靜止突然向右加速，電介質(zhì)插入深度變大，電容器電容變大，而電容器兩端電壓不變，電容器帶電荷量變大，電容器充電，電路中形成順時針電流，D項正確AD 【解析】 一個車輪經(jīng)過感應線時，壓力先變大后變小，電容器先充電后放電，A項正確；由圖乙看出充電時電流先變大后變小，放電時電流也是先變大后變小，B項錯誤；車輪停在感應線上，壓力不變則電壓不變，電路中沒有電流，C項錯誤；前輪越過感應線再倒回，兩次經(jīng)過感應線，形成兩個脈沖電流，電子眼拍照，D項正確 6. 如圖所示，圖甲為熱敏電阻的R-t圖象，圖乙為用此熱敏電阻R、可變電阻R和繼電器組成的一個簡單恒溫箱溫控電路，繼電器線圈電阻為100.當線圈電流大于或等于10mA 時，繼電器的銜鐵被吸合E是為繼電器線圈供電的電池，電動勢E6V，內(nèi)阻不計圖中的“電源”是恒溫箱加熱器的電源 (1) 應該把恒溫箱內(nèi)的加熱器接在_(填“A、B”或“C、D”)兩端 (2) 如果要使恒溫箱內(nèi)的溫度保持為100，可變電阻R的值應調(diào)節(jié)為_ (3) 若可變電阻R可在380470范圍內(nèi)調(diào)節(jié)，則此恒溫箱可控制的恒溫范圍是_A、B450 40140