新教材同步系列2024春高中物理第5章傳感器章末綜合提升課件粵教版選擇性必修第二冊(cè)

第五章傳感器章末綜合提升鞏固層｜知識(shí)整合01提升層｜題型探究02主題1傳感器工作原理、常見敏感元件及其應(yīng)用主題2傳感器在實(shí)際問題中的應(yīng)用

2．光敏電阻光敏電阻是用半導(dǎo)體材料制成的，其特點(diǎn)是在被光照射時(shí)電阻會(huì)發(fā)生變化，光照增強(qiáng)電阻減小，光照減弱電阻增大，其作用是把光學(xué)量轉(zhuǎn)換為電學(xué)量。3．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。其特點(diǎn)是化學(xué)穩(wěn)定性好，測(cè)溫范圍大，但靈敏度較差。熱敏電阻是由半導(dǎo)體材料制成的，其電阻率對(duì)溫度非常敏感。熱敏電阻有正溫度系數(shù)(PTC熱敏電阻)、負(fù)溫度系數(shù)(NTC熱敏電阻)兩種。正溫度系數(shù)的熱敏電阻的阻值隨溫度升高而增大，負(fù)溫度系數(shù)的熱敏電阻的阻值隨溫度升高而減小。金屬熱電阻和熱敏電阻都能把熱學(xué)量轉(zhuǎn)換為電學(xué)量。

【典例1】如圖為某一熱敏電阻(電阻值隨溫度的改變而改變，且對(duì)溫度很敏感)的I-U關(guān)系曲線圖。(1)為了通過測(cè)量得到圖甲所示I-U關(guān)系的完整曲線，在圖乙和丙兩個(gè)電路中應(yīng)選擇的是圖_______；簡要說明理由：__________________________________________________。(電源電動(dòng)勢(shì)為9V，內(nèi)阻不計(jì)，滑動(dòng)變阻器的阻值為0～100Ω)[解析]應(yīng)選擇題圖乙，因?yàn)轭}圖乙中電路電壓可從0V調(diào)到所需電壓，電壓調(diào)節(jié)范圍大。乙因?yàn)橐译娐冯妷嚎蓮?V調(diào)到所需電壓，電壓調(diào)節(jié)范圍大

5.0117.6對(duì)傳感器的進(jìn)一步理解(1)不同的傳感器的原理不同，但都是通過敏感元件把非電學(xué)量的變化轉(zhuǎn)變?yōu)殡妼W(xué)量的變化。(2)傳感器輸出的電學(xué)量可能為電流、電壓、電路通斷等，不一定是電壓。(3)敏感元件只是傳感器的一個(gè)關(guān)鍵部分，并不一定就是一個(gè)完整的傳感器。主題2傳感器在實(shí)際問題中的應(yīng)用以傳感器為橋梁可以將多方面的物理知識(shí)整合在一起，在實(shí)際問題中既可以直接考查傳感器知識(shí)，也可以考查敏感元件的敏感特性，幾種傳感器及與其相聯(lián)系的物理知識(shí)，如表：傳感器種類敏感元件與之相聯(lián)系的物理知識(shí)光電傳感器光敏電阻直流電路動(dòng)態(tài)分析溫度傳感器熱敏電阻直流電路問題力傳感器壓敏電阻力學(xué)、運(yùn)動(dòng)學(xué)與直流電路電容傳感器電容器力、運(yùn)動(dòng)與含電容電路【典例2】青島奧運(yùn)會(huì)帆船賽場(chǎng)采用風(fēng)力發(fā)電給蓄電池充電，為路燈提供電能。用光敏電阻作為傳感器控制路燈電路的開關(guān)，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制。光敏電阻的阻值隨照射光照強(qiáng)度的變化而變化，作為簡化模型，可以近似認(rèn)為，照射光較強(qiáng)(如白天)時(shí)電阻幾乎為0；照射光較弱(如夜晚)時(shí)電阻接近于無窮大。利用光敏電阻作為傳感器，借助電磁開關(guān)，可以實(shí)現(xiàn)路燈自動(dòng)在白天關(guān)閉，夜晚打開。電磁開關(guān)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖所示。1、2兩接線柱之間是勵(lì)磁線圈，3、4兩接線柱分別與彈簧片和觸點(diǎn)連接。當(dāng)勵(lì)磁線圈中電流大于等于50mA時(shí)，電磁鐵吸合鐵片，彈簧片和觸點(diǎn)分離，3、4斷開；電流小于50mA時(shí)，3、4接通。勵(lì)磁線圈中允許通過的最大電流為100mA。(1)利用以下器材設(shè)計(jì)一個(gè)自動(dòng)控制路燈的電路，在下面虛線框中畫出電路原理圖。光敏電阻R1，符號(hào)

；燈泡L，額定功率40W，額定電壓36V，符號(hào)

；保護(hù)電阻R2，符號(hào)

；電磁開關(guān)，符號(hào)

；蓄電池E，電壓36V，內(nèi)阻不計(jì)開關(guān)S，導(dǎo)線若干[解析]電路原理如圖所示。[答案]

見解析(2)回答下列問題：①如果勵(lì)磁線圈的電阻為200Ω，勵(lì)磁線圈允許加的最大電壓為_____V，保護(hù)電阻R2的阻值范圍為___________Ω。②在有些應(yīng)用電磁開關(guān)的場(chǎng)合，為了安全，往往需要在電磁鐵吸合鐵片時(shí)，接線柱3、4之間從斷開變?yōu)榻油?。為此，電磁開關(guān)內(nèi)部結(jié)構(gòu)應(yīng)如何改造？請(qǐng)結(jié)合本題中電磁開關(guān)內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖說明。答：________________________________________________________________________________________________________________。③任意舉出一個(gè)其他的電磁鐵應(yīng)用的例子。答：_____________________________________________________。20160～520把觸點(diǎn)從彈簧片右側(cè)移到彈簧片左側(cè)，保證當(dāng)磁鐵吸合鐵片時(shí)，3、4之間接通；不吸合時(shí)，3、4之間斷開見解析

(1)