高中人教物理選擇性必修二第五章 傳感器章末復(fù)習(xí)（課件）同步備課

1、人教版 必修第二冊(cè)章末復(fù)習(xí)第五章 傳感器傳感器的種類及工作原理010203傳感器的應(yīng)用 考點(diǎn)簡(jiǎn)介一、傳感器的種類及工作原理1.傳感器感受的通常是非電學(xué)量,如力、熱、磁、光、聲等,而它輸出的通常是電學(xué)量,這些輸出信號(hào)是非常微弱的,通常要經(jīng)過放大后,再送給控制系統(tǒng)產(chǎn)生各種控制動(dòng)作。傳感器的應(yīng)用模式一、傳感器的種類及工作原理 2.根據(jù)被測(cè)量的不同，可分為聲、光、壓力、位移、加速度、溫度等傳感器；根據(jù)具體工作原理的不同，可分為電阻式、電容式、電感式、光電式、熱電式、壓電式、磁電式等傳感器。光電式傳感器磁電式傳感器一、傳感器的種類及工作原理3.常見敏感元件及特性(1)光敏電阻:光敏電阻在被光照射時(shí)電阻發(fā)

2、生變化,光照增強(qiáng)電阻減小,光照減弱電阻增大。(2)熱敏電阻和金屬熱電阻:金屬熱電阻的電阻率隨溫度升高而增大,熱敏電阻的阻值隨溫度升高而減小。光電計(jì)數(shù)器溫度計(jì)一、傳感器的種類及工作原理(3)電容器:平行板電容器的電容與極板面積、極板間距及電介質(zhì)材料有關(guān),電容器可以感知引起電容變化的任一外界信息并將其轉(zhuǎn)化為電容變化。例如,當(dāng)極板受力時(shí)會(huì)改變極板間距,從而引起電容變化。(4)霍爾元件:能把磁感應(yīng)強(qiáng)度這一磁學(xué)量轉(zhuǎn)換成電壓這一電學(xué)量的元件。光電計(jì)數(shù)器光電計(jì)數(shù)器一、傳感器的種類及工作原理例1、如圖所示,一火警報(bào)警器的部分電路示意圖。其中R2為用半導(dǎo)體負(fù)溫度系數(shù)熱敏材料制成的傳感器,電流表為值班室的顯示器,

3、a、b之間接報(bào)警器。當(dāng)傳感器R2所在處出現(xiàn)火情時(shí),顯示器的電流I、報(bào)警器兩端的電壓U的變化情況是()A.I變大,U變大B.I變大,U變小C.I變小,U變大D.I變小,U變小D一、傳感器的種類及工作原理【答案】:D【解析】:R2所在處出現(xiàn)火情時(shí),溫度升高,則R2的阻值減小。R2R總I干U1U3I,故顯示器的電流I變小,由U=E-I干r,I干變大,知U變小,故選項(xiàng)D正確。一、傳感器的種類及工作原理例2、如圖所示,某居民小區(qū)門口利用光敏電阻設(shè)計(jì)的行人監(jiān)控裝置,R1為光敏電阻,R2為定值電阻,A、B接監(jiān)控裝置。則()A.當(dāng)有人通過而遮蔽光線時(shí),A、B之間電壓升高B.當(dāng)有人通過而遮蔽光線時(shí),A、B之間電

4、壓降低C.當(dāng)僅增大R2的阻值時(shí),可增大A、B之間的電壓D.當(dāng)僅減小R2的阻值時(shí),可增大A、B之間的電壓BC【答案】:BC【解析】:R1是光敏電阻,有光照射時(shí),阻值變小,當(dāng)有人通過而遮蔽光線時(shí),R1的阻值變大,回路中的電流I減小,A、B間的電壓U=IR2減小,故A錯(cuò)誤,B正確;由閉合電路歐姆定律得:U=E-I(R1+r),當(dāng)僅增大R2的阻值時(shí),電路中的電流減小,A、B間的電壓U增大,故C正確;當(dāng)僅減小R2的阻值時(shí),電路中的電流增大,A、B間的電壓U減小,故D錯(cuò)誤。故應(yīng)選BC。一、傳感器的種類及工作原理二、傳感器的應(yīng)用1.傳感器的應(yīng)用過程包括三個(gè)環(huán)節(jié):感、傳、用。(1)“感”是指?jìng)鞲衅鞯拿舾性?/p>

5、應(yīng)信息,并轉(zhuǎn)化為電學(xué)量。(2)“傳”是指通過電路等將傳感器敏感元件獲取并轉(zhuǎn)化的電學(xué)信息傳給執(zhí)行機(jī)構(gòu)。(3)“用”是指執(zhí)行機(jī)構(gòu)利用傳感器傳來(lái)的信息進(jìn)行某種顯示或某種動(dòng)作。2.處理與傳感器有關(guān)的電路設(shè)計(jì)問題時(shí),可將整個(gè)電路分解為:(1)傳感器所在的信息采集部分;(2)轉(zhuǎn)化傳輸部分(這部分電路往往與直流電路的動(dòng)態(tài)分析有關(guān));(3)執(zhí)行電路。二、傳感器的應(yīng)用例3、如圖所示,某小型電磁繼電器,其中L為含鐵芯的線圈。P為可繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)的鐵片,K為彈簧,S為一對(duì)觸頭,A、B、C、D為四個(gè)接線柱。電磁繼電器與傳感器配合,可完成自動(dòng)控制的要求,其工作方式是()A.A與B接信號(hào)電壓,C與D跟被控電路串聯(lián)B.A與B接

6、信號(hào)電壓,C與D跟被控電路并聯(lián)C.C與D接信號(hào)電壓,A與B跟被控電路串聯(lián)D.C與D接信號(hào)電壓,A與B跟被控電路并聯(lián)A 二、傳感器的應(yīng)用【答案】:A【解析】:A、B接電磁繼電器的線圈,所以A、B應(yīng)接信號(hào)電壓,線圈電流隨信號(hào)電壓變化使電磁繼電器相吸或釋放,從而使C、D接通或斷開,進(jìn)而起到控制作用,故正確選項(xiàng)為A。二、傳感器的應(yīng)用例4、現(xiàn)要組裝一個(gè)由熱敏電阻控制的報(bào)警系統(tǒng),要求當(dāng)熱敏電阻的溫度達(dá)到或超過60 時(shí),系統(tǒng)報(bào)警。提供的器材有:熱敏電阻、報(bào)警器(內(nèi)阻很小,流過的電流超過Ic時(shí)就會(huì)報(bào)警)、電阻箱(最大阻值為999.9 )、直流電源(輸出電壓為U,內(nèi)阻不計(jì))、滑動(dòng)變阻器R1(最大阻值為1 000

7、 )、滑動(dòng)變阻器R2(最大阻值為2 000 )、單刀雙擲開關(guān)一個(gè)、導(dǎo)線若干。在室溫下對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)節(jié)。已知U約為18 V,Ic約為10 mA;流過報(bào)警器的電流超過20 mA時(shí),報(bào)警器可能損壞;該熱敏電阻的阻值隨溫度升高而減小,在60 時(shí)阻值為650.0 。二、傳感器的應(yīng)用(4)保持滑動(dòng)變阻器滑片的位置不變,將開關(guān)向另一端閉合,報(bào)警系統(tǒng)即可正常使用。二、傳感器的應(yīng)用(1)完成待調(diào)節(jié)的報(bào)警系統(tǒng)原理電路圖的連線。(2)電路中應(yīng)選用滑動(dòng)變阻器(選填“R1”或“R2”)。(3)按照下列步驟調(diào)節(jié)此報(bào)警系統(tǒng):電路接通前,需將電阻箱調(diào)到一固定的阻值,根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求,這一阻值為 ;滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)置于(選填“a”

8、或“b”)端附近,不能置于另一端的原因是。將開關(guān)向(選填“c”或“d”)端閉合,緩慢移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片,直至。二、傳感器的應(yīng)用【答案】:(1)連線如圖所示。(2)R2(3)650b接通電源后,流過報(bào)警器的電流會(huì)超過20 mA,報(bào)警器可能損壞c報(bào)警器開始報(bào)警二、傳感器的應(yīng)用【解析】:(1)先用電阻箱替代熱敏電阻,連接成閉合回路進(jìn)行調(diào)試。電路圖連接如答案所示。(2)當(dāng)電路中電流Ic=10 mA時(shí),根據(jù)閉合電路歐姆定律有Ic= ,解得R總=1 800 ,此時(shí)熱敏電阻的阻值為650 ,則滑動(dòng)變阻器的阻值為1 150 ,所以滑動(dòng)變阻器選R2。(3)當(dāng)熱敏電阻阻值小于650 時(shí),報(bào)警器就會(huì)報(bào)警,用電阻箱替代熱敏電阻進(jìn)行調(diào)