【創(chuàng)新設(shè)計(jì)】高中物理 第6章 傳感器 章末整合課件 新人教選修32

第六章章末整合章末整合網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建章末整合專題分類突破章末整合一、敏感元件的特點(diǎn)及應(yīng)用本章敏感元件有熱敏電阻、金屬熱電阻、光敏電阻和霍爾元件．它們的特點(diǎn)如下：1．熱敏電阻是由半導(dǎo)體材料制成，阻值隨溫度升高而減??；2．金屬熱電阻隨溫度升高，阻值增大；3．光敏電阻是由半導(dǎo)體材料制成，阻值隨光照強(qiáng)度的增強(qiáng)而減小；4．霍爾元件能夠把磁感應(yīng)強(qiáng)度這個(gè)磁學(xué)量轉(zhuǎn)換成電壓這個(gè)電學(xué)量．章末整合專題分類突破例1如圖甲所示，某同學(xué)設(shè)計(jì)了一種“闖紅燈違規(guī)證據(jù)模擬記錄器”，它可以通過拍攝照片來記錄機(jī)動(dòng)車輛闖紅燈時(shí)的情景．它的工作原理是：當(dāng)光控開關(guān)接收到某種顏色光時(shí)，開關(guān)自動(dòng)閉合，且當(dāng)壓敏電阻受到車的壓力，它的阻值變化引起電流變化達(dá)到一定值時(shí)，繼電器的銜鐵就被吸下，工作電路中的電控照相機(jī)就工作，拍攝違規(guī)車輛．光控開關(guān)未受到該種光照射就自動(dòng)斷開，銜鐵不被吸引，工作電路中的指示燈發(fā)光．(1)要記錄車輛違規(guī)闖紅燈的情景，光控開關(guān)應(yīng)在接收到________光(填“紅”“綠”或“黃”)時(shí)自動(dòng)閉合．(2)已知控制電路的電源電動(dòng)勢(shì)為6V，內(nèi)阻為1Ω，繼電器電阻為R0＝9Ω，當(dāng)控制電路中電流大于0.06A時(shí)，銜鐵會(huì)被吸引，如圖乙所示，則只有質(zhì)量超過________kg的車輛違規(guī)時(shí)才會(huì)被記錄．(g取10N/kg)當(dāng)車輛闖紅燈或車輛壓在壓敏電阻超載時(shí)，光控開關(guān)閉合，繼電器的銜鐵就被吸下，電控照相機(jī)自動(dòng)拍照，根據(jù)閉合電路歐姆定律I＝E/(R+r+R0)，當(dāng)電流為0.06A時(shí)，外電阻R＝90Ω，從圖乙中找出對(duì)應(yīng)的壓力為4×103N400紅章末整合專題分類突破照度(lx)0.20.40.60.81.01.2電阻(kΩ)754028232018特點(diǎn)：光敏電阻的阻值隨光照度的增大而非線性減小圖2

章末整合專題分類突破章末整合專題分類突破二、常見的傳感器傳感器一般是把非電學(xué)量轉(zhuǎn)換為電學(xué)量，因此往往與電子元件一起構(gòu)成電路，比較常見的傳感器都可以與電路進(jìn)行組合，所以一定要注意電路分析，特別是要弄清楚各種敏感元件的特性及各種常用電子元件的工作特點(diǎn)，并針對(duì)具體問題具體分析，靈活處理．

章末整合專題分類突破(1)由圓周運(yùn)動(dòng)規(guī)律知例3在航天事業(yè)中要用角速度計(jì)測(cè)得航天器的自轉(zhuǎn)角速度ω，結(jié)構(gòu)如圖所示，當(dāng)系統(tǒng)繞軸OO′轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，元件A在光滑桿上發(fā)生滑動(dòng)，并輸出電信號(hào)成為航天器的制導(dǎo)信號(hào)源，已知A質(zhì)量為m，彈簧的勁度系數(shù)為k，原長(zhǎng)為l0，電源電動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)阻不計(jì)，滑動(dòng)變阻器總長(zhǎng)為l，電阻分布均勻，系統(tǒng)靜止時(shí)滑動(dòng)變阻器觸頭P在中點(diǎn)，與固定接頭Q正對(duì)，當(dāng)系統(tǒng)以角速度ω轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，求：(1)彈簧形變量x與ω的關(guān)系式；(2)電壓表示數(shù)U與角速度ω的關(guān)系式．kx＝mω2R＝mω2(l0＋x)即kx－mω2x＝mω2l0(2)由串聯(lián)電路的規(guī)律知章末整合專題分類突破三、關(guān)于控制電路的問題分析控制電路的問題，要弄清楚敏感元件的特性，還要進(jìn)行正確的電路分析，除此之外還要了解各種邏輯電路的特點(diǎn)，其中斯密特觸發(fā)器是具有特殊功能的“非”門，要特別注意它對(duì)電路所帶來的相應(yīng)變化．章末整合專題分類突破例4如圖所示，一熱敏電阻RT放在控溫容器M內(nèi)；A為毫安表，量程6mA，內(nèi)阻為數(shù)十歐姆；E為直流電源，電動(dòng)勢(shì)約為3V，內(nèi)阻很??；R為電阻箱，最大阻值為999.9Ω；S為開關(guān)．已知RT在95℃時(shí)的阻值為150Ω，在20℃時(shí)的阻值為550Ω.現(xiàn)要求在降溫過程中測(cè)量在95～20℃之間的多個(gè)溫度RT的阻值．(1)在圖中畫出連線，完成實(shí)驗(yàn)原理電路圖．(2)完成下列實(shí)驗(yàn)步驟中的填空：①依照實(shí)驗(yàn)原理電路圖連線．②調(diào)節(jié)控溫容器M內(nèi)的溫度，使得RT的溫度為95℃.③將電阻箱調(diào)到適當(dāng)?shù)淖柚?，以保證儀器安全．④閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)電阻箱，記錄電流表的示數(shù)I0，并記錄______________．⑤將RT的溫度降為T1(20℃＜T1＜95℃)；調(diào)節(jié)電阻箱，使得電流表的讀數(shù)_____，記錄______________．⑥溫度為T1的熱敏電阻的電阻值RT1＝__________.⑦逐步降低T1的數(shù)值，直至20℃為止；在每一溫度下重復(fù)步驟⑤⑥.“替代法”串聯(lián)，如圖所示初始溫度為95℃，電阻箱和熱敏電阻的阻值應(yīng)保持150Ω和電阻箱的阻值之和不變；如果初始溫度為20℃，電阻箱和熱敏電阻的阻值應(yīng)保持550Ω和電阻箱的阻值之和不變．電阻箱的讀數(shù)R0仍為I0電阻箱的讀數(shù)R1R0－R1＋150Ω章末整合專題分類突突破(1)接上電源，，S2自動(dòng)閉合，，手動(dòng)閉合合S1.黃燈短路，，紅燈亮，，處于加熱熱狀態(tài)．加加熱到80℃時(shí)，S2自動(dòng)斷開，，S1仍閉合；飯飯煮熟后，，溫度升高高到103℃℃時(shí)，開關(guān)S1自動(dòng)斷開，，黃燈亮，，電飯煲處處于保溫狀狀態(tài)．待溫溫度降至70℃時(shí)，S2自動(dòng)閉合，，重新加熱熱，溫度達(dá)達(dá)到80℃時(shí)，S2又自動(dòng)斷開開，再次處處于保溫狀狀態(tài)，如此此循環(huán)．例5如圖所示是是電飯煲的的電路圖，，S1是一個(gè)溫控控開關(guān)，手手動(dòng)閉合后后，當(dāng)此開開關(guān)溫度達(dá)達(dá)到居里點(diǎn)點(diǎn)(103℃℃)時(shí)，會(huì)自動(dòng)動(dòng)斷開．S2是一個(gè)自動(dòng)動(dòng)溫控開關(guān)關(guān)，當(dāng)溫度度低于70℃時(shí)，會(huì)自動(dòng)動(dòng)閉合；溫溫度高于80℃時(shí)，會(huì)自動(dòng)動(dòng)斷開．紅紅燈是加熱熱時(shí)的指示示燈，黃燈燈是保溫時(shí)時(shí)的指示燈燈．分流電電阻R1＝R2＝500ΩΩ，加熱電阻阻絲R3＝50ΩΩ，兩燈電阻阻不計(jì)．(1)分析電飯煲煲的工作原原理；(2)計(jì)算加熱和和保溫兩種種狀態(tài)下，，電飯煲消消耗的電功功率之比；；(3)簡(jiǎn)要回答，，如果不閉閉合開關(guān)S1能將飯煮熟熟嗎？章末整合專題分類突突破例5如圖所示是是電飯煲的的電路圖，，S1是一個(gè)溫控控開關(guān)，手手動(dòng)閉合后后，當(dāng)此開開關(guān)溫度達(dá)達(dá)到居里點(diǎn)點(diǎn)(103℃℃)時(shí)，會(huì)自動(dòng)動(dòng)斷開．S2是一個(gè)自動(dòng)動(dòng)溫控開關(guān)關(guān)，當(dāng)溫度度低于70℃時(shí)，會(huì)自動(dòng)動(dòng)閉合；溫溫度高于80℃時(shí)，會(huì)自動(dòng)動(dòng)斷開．紅紅燈是加熱熱時(shí)的指示示燈，黃燈燈是保溫時(shí)時(shí)的指示燈燈．分流電電阻R1＝R2＝500ΩΩ，加熱電阻阻絲R3＝50ΩΩ，兩燈電阻阻不計(jì)．(1)分析電飯煲煲的工作原原理；(2)計(jì)算加熱和和保溫兩種種狀態(tài)下，，電飯煲消消耗的電功功率之比；；(3)簡(jiǎn)要回答，，如果不閉閉合開關(guān)S1能將飯煮熟熟嗎？章末整合專題分類突突破例5如圖所示是是電飯煲的的電路圖，，S1是一個(gè)溫控控開關(guān)，手手動(dòng)閉合后后，當(dāng)此開開關(guān)溫度達(dá)達(dá)到居里點(diǎn)點(diǎn)(103℃℃)時(shí)，會(huì)自動(dòng)動(dòng)斷開．S2是一個(gè)自動(dòng)動(dòng)溫控開關(guān)關(guān)，當(dāng)溫度度低于70℃時(shí)，會(huì)自動(dòng)動(dòng)閉合；溫溫度高于80℃時(shí)，會(huì)自動(dòng)動(dòng)斷開．紅紅燈是加熱熱時(shí)的指示示燈，黃燈燈是保溫時(shí)時(shí)的指示燈燈．分流電電阻R1＝R2＝500ΩΩ，加熱電阻阻絲R3＝50ΩΩ，兩燈電阻阻不計(jì)．(1)分析電飯煲煲的工作原原理；(2)計(jì)算加熱和和保溫兩種種狀態(tài)下，，電飯煲消消耗的電功功率之比；；(3)簡(jiǎn)要回答，，如