【創(chuàng)新設計】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)絡構建章末整合專題分類突破章末整合一、敏感元件的特點及應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．它們的特點如下：1．熱敏電阻是由半導體材料制成，阻值隨溫度升高而減?。?．金屬熱電阻隨溫度升高，阻值增大；3．光敏電阻是由半導體材料制成，阻值隨光照強度的增強而減小；4．霍爾元件能夠把磁感應強度這個磁學量轉換成電壓這個電學量．章末整合專題分類突破例1如圖甲所示，某同學設計了一種“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動車輛闖紅燈時的情景．它的工作原理是：當光控開關接收到某種顏色光時，開關自動閉合，且當壓敏電阻受到車的壓力，它的阻值變化引起電流變化達到一定值時，繼電器的銜鐵就被吸下，工作電路中的電控照相機就工作，拍攝違規(guī)車輛．光控開關未受到該種光照射就自動斷開，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，光控開關應在接收到________光(填“紅”“綠”或“黃”)時自動閉合．(2)已知控制電路的電源電動勢為6V，內(nèi)阻為1Ω，繼電器電阻為R0＝9Ω，當控制電路中電流大于0.06A時，銜鐵會被吸引，如圖乙所示，則只有質量超過________kg的車輛違規(guī)時才會被記錄．(g取10N/kg)當車輛闖紅燈或車輛壓在壓敏電阻超載時，光控開關閉合，繼電器的銜鐵就被吸下，電控照相機自動拍照，根據(jù)閉合電路歐姆定律I＝E/(R+r+R0)，當電流為0.06A時，外電阻R＝90Ω，從圖乙中找出對應的壓力為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：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量轉換為電學量，因此往往與電子元件一起構成電路，比較常見的傳感器都可以與電路進行組合，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，并針對具體問題具體分析，靈活處理．

章末整合專題分類突破(1)由圓周運動規(guī)律知例3在航天事業(yè)中要用角速度計測得航天器的自轉角速度ω，結構如圖所示，當系統(tǒng)繞軸OO′轉動時，元件A在光滑桿上發(fā)生滑動，并輸出電信號成為航天器的制導信號源，已知A質量為m，彈簧的勁度系數(shù)為k，原長為l0，電源電動勢為E，內(nèi)阻不計，滑動變阻器總長為l，電阻分布均勻，系統(tǒng)靜止時滑動變阻器觸頭P在中點，與固定接頭Q正對，當系統(tǒng)以角速度ω轉動時，求：(1)彈簧形變量x與ω的關系式；(2)電壓表示數(shù)U與角速度ω的關系式．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，其中斯密特觸發(fā)器是具有特殊功能的“非”門，要特別注意它對電路所帶來的相應變化．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，電動勢約為3V，內(nèi)阻很??；R為電阻箱，最大阻值為999.9Ω；S為開關．已知RT在95℃時的阻值為150Ω，在20℃時的阻值為550Ω.現(xiàn)要求在降溫過程中測量在95～20℃之間的多個溫度RT的阻值．(1)在圖中畫出連線，完成實驗原理電路圖．(2)完成下列實驗步驟中的填空：①依照實驗原理電路圖連線．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?shù)淖柚?，以保證儀器安全．④閉合開關，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自動閉合，，手動閉合合S1.黃燈短路，，紅燈亮，，處于加熱熱狀態(tài)．加加熱到80℃時，S2自動斷開，，S1仍閉合；飯飯煮熟后，，溫度升高高到103℃℃時，開關S1自動斷開，，黃燈亮，，電飯煲處處于保溫狀狀態(tài)．待溫溫度降至70℃時，S2自動閉合，，重新加熱熱，溫度達達到80℃時，S2又自動斷開開，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是一個溫控控開關，手手動閉合后后，當此開開關溫度達達到居里點點(103℃℃)時，會自動動斷開．S2是一個自動動溫控開關關，當溫度度低于70℃時，會自動動閉合；溫溫度高于80℃時，會自動動斷開．紅紅燈是加熱熱時的指示示燈，黃燈燈是保溫時時的指示燈燈．分流電電阻R1＝R2＝500ΩΩ，加熱電阻阻絲R3＝50ΩΩ，兩燈電阻阻不計．(1)分析電飯煲煲的工作原原理；(2)計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)簡要回答，，如果不閉閉合開關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是一個溫控控開關，手手動閉合后后，當此開開關溫度達達到居里點點(103℃℃)時，會自動動斷開．S2是一個自動動溫控開關關，當溫度度低于70℃時，會自動動閉合；溫溫度高于80℃時，會自動動斷開．紅紅燈是加熱熱時的指示示燈，黃燈燈是保溫時時的指示燈燈．分流電電阻R1＝R2＝500ΩΩ，加熱電阻阻絲R3＝50ΩΩ，兩燈電阻阻不計．(1)分析電飯煲煲的工作原原理；(2)計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)簡要回答，，如果不閉閉合開關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是一個溫控控開關，手手動閉合后后，當此開開關溫度達達到居里點點(103℃℃)時，會自動動斷開．S2是一個自動動溫控開關關，當溫度度低于70℃時，會自動動閉合；溫溫度高于80℃時，會自動動斷開．紅紅燈是加熱熱時的指示示燈，黃燈燈是保溫時時的指示燈燈．分流電電阻R1＝R2＝500ΩΩ，加熱電阻阻絲R3＝50ΩΩ，兩燈電阻阻不計．(1)分析電飯煲煲的工作原原理；(2)計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)簡要回答，，如