高中物理第六章傳感器6.1傳感器及其工作原理2學(xué)案新人教版選修

1、6.1 傳感器及其工作原理1傳感器是能夠把易感受的力、溫度、光、聲、化學(xué)成分等_按照一定的規(guī)律轉(zhuǎn)換為容易進(jìn)行測量，傳輸處理和控制的電壓、電流等_、或轉(zhuǎn)換為電路的_的一類元件2光敏電阻的特性：_，光敏電阻能夠把_這個(gè)光學(xué)量轉(zhuǎn)換為_這個(gè)電學(xué)量3金屬熱電阻的電阻率隨溫度的升高而_，熱敏電阻的電阻率隨溫度的升高而_，金屬熱電阻和熱敏電阻都可以制作_傳感器與熱敏電阻相比，金屬熱電阻的_，測溫范圍_，但_較差4如圖1所示，E、F間通入恒定電流I，同時(shí)外加與薄片垂直的磁場B，則M、N間出現(xiàn)霍爾電壓UH，UH_.式中_為薄片的厚度，_為霍爾系數(shù)，它的大小與薄片的材料有關(guān)圖15關(guān)于干簧管，下列說法正確的是( )

2、A干簧管接入電路中相當(dāng)于電阻的作用B干簧管是根據(jù)熱脹冷縮的原理制成的C干簧管接入電路中相當(dāng)于開關(guān)的作用D干簧管是作為電控元件以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制的6霍爾元件能轉(zhuǎn)換哪個(gè)物理量( )A把溫度這個(gè)熱學(xué)量轉(zhuǎn)換成電阻這個(gè)電學(xué)量B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C把力這個(gè)力學(xué)量轉(zhuǎn)換成電壓這個(gè)電學(xué)量D把光照強(qiáng)弱這個(gè)光學(xué)量轉(zhuǎn)換成電阻這個(gè)電學(xué)量【概念規(guī)律練】知識(shí)點(diǎn)一 光敏電阻1如圖2所示，將多用電表的選擇開關(guān)置于歐姆擋，再將電表的兩支表筆分別與光敏電阻RG的兩端相連，這時(shí)表針恰好指在刻度盤的中央若用不透光的黑紙將RG包裹起來，表針將向_(填“左”或“右”)轉(zhuǎn)動(dòng)；若用手電筒的光照射RG，表針將向_(填“左”或

3、“右”)轉(zhuǎn)動(dòng)圖22如圖3所示為光敏電阻自動(dòng)計(jì)數(shù)器的示意圖，其中R1為光敏電阻，R2為定值電阻此光電計(jì)數(shù)器的基本工作原理是什么？圖3知識(shí)點(diǎn)二 熱敏電阻和金屬熱電阻3如圖4所示，R1為定值電阻，R2為負(fù)溫度系數(shù)的熱敏電阻，L為小燈泡，當(dāng)溫度降低時(shí)( )圖4AR1兩端的電壓增大 B電流表的示數(shù)增大C小燈泡的亮度變強(qiáng) D小燈泡的亮度變?nèi)?如圖5所示為電阻R隨溫度T變化的圖線，下列說法中正確的是( )圖5A圖線1是熱敏電阻的圖線，它是用金屬材料制成的B圖線2是熱敏電阻的圖線，它是用半導(dǎo)體材料制成的C圖線1的材料化學(xué)穩(wěn)定性好、測溫范圍大、靈敏度高D圖線2的材料化學(xué)穩(wěn)定性差、測溫范圍小、靈敏度高知識(shí)點(diǎn)三 霍

4、爾元件5如圖6所示，有電流I流過長方體金屬塊，金屬塊寬為d，高為b，有一磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場垂直于紙面向里，金屬塊單位體積內(nèi)的自由電子數(shù)為n，問：金屬塊上、下表面哪面電勢高？電勢差是多少？圖66圖7是霍爾元件的工作原理示意圖，如果用d表示薄片的厚度，k為霍爾系數(shù)，對(duì)于一個(gè)霍爾元件d、k為定值，如果保持I恒定，則可以驗(yàn)證UH隨B的變化情況以下說法中正確的是(工作面是指較大的平面)( )圖7A將永磁體的一個(gè)磁極逐漸靠近霍爾元件的工作面，UH將變大B在測定地球兩極的磁場強(qiáng)弱時(shí)，霍爾元件的工作面應(yīng)保持水平C在測定地球赤道上的磁場強(qiáng)弱時(shí)，霍爾元件的工作面應(yīng)保持水平D改變磁感線與霍爾元件工作面的夾角，

5、UH將發(fā)生變化【方法技巧練】含傳感器的電路的分析技巧7如圖8所示，R1、R2為定值電阻，L為小燈泡，R3為光敏電阻，當(dāng)照射光強(qiáng)度增大時(shí)( )圖8A電壓表的示數(shù)增大 BR2中電流減小C小燈泡的功率增大 D電路的路端電壓增大8如圖9所示是一火警報(bào)警裝置的部分電路示意圖，其中R2是半導(dǎo)體熱敏傳感器，它的電阻隨溫度升高而減小，a、b接報(bào)警器當(dāng)傳感器R2所在處出現(xiàn)火情時(shí)，電流表的電流I和a、b兩端兩壓U與出現(xiàn)火情前相比( )圖9AI變大，U變大 BI變小，U變小 CI變小，U變大 DI變大，U變小1關(guān)于傳感器，下列說法正確的是( )A光敏電阻和熱敏電阻都是由半導(dǎo)體材料制成的B金屬材料也可以制成傳感器C傳

6、感器主要是通過感知電阻的變化來傳遞信號(hào)的D以上說法都不正確2光敏電阻能將光信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)是因?yàn)? )A光照強(qiáng)度發(fā)生變化時(shí)，光敏電阻的阻值也發(fā)生變化B光照強(qiáng)度發(fā)生變化時(shí)，光敏電阻的體積也發(fā)生變化C光照強(qiáng)度發(fā)生變化時(shí)，光敏電阻的長度也發(fā)生變化D光照照度發(fā)生變化時(shí)，光敏電阻的橫截面積也發(fā)生變化3如圖10所示是觀察電阻值隨溫度變化情況的示意圖，現(xiàn)在把杯中的水由冷水變?yōu)闊崴?，關(guān)于歐姆表的讀數(shù)變化情況正確的是(設(shè)水對(duì)電阻阻值的影響不計(jì))( )圖10A如果R為金屬熱電阻，讀數(shù)變大，且變化非常明顯B如果R為金屬熱電阻，讀數(shù)變小，且變化不明顯C如果R為熱敏電阻(用半導(dǎo)體材料制成)，讀數(shù)變化非常明顯D如果R為熱

7、敏電阻(用半導(dǎo)體材料制成)，讀數(shù)變化不明顯4如圖11所示，R3是光敏電阻，當(dāng)開關(guān)S閉合后，在沒有光照射時(shí)，a、b兩點(diǎn)等電勢當(dāng)用光照射電阻R3時(shí)，則( )圖11AR3的電阻變小，a點(diǎn)電勢高于b點(diǎn)電勢BR3的電阻變小，a點(diǎn)電勢低于b點(diǎn)電勢CR3的電阻變大，a點(diǎn)電勢高于b點(diǎn)電勢DR3的電阻變大，a點(diǎn)電勢低于b點(diǎn)電勢5在溫控電路中，通過熱敏電阻阻值隨溫度的變化可實(shí)現(xiàn)對(duì)電路相關(guān)物理量的控制如圖12所示電路，R1為定值電阻，R2為半導(dǎo)體熱敏電阻(溫度越高電阻越小)，C為電容器當(dāng)環(huán)境溫度降低時(shí)( )圖12A電容器C的帶電荷量增大 B電壓表的讀數(shù)增大C電容器C兩板間的電場強(qiáng)度減小 DR1消耗的功率增大6如圖1

8、3所示電路中，電源電動(dòng)勢為E，內(nèi)阻為r，RT為負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻，RG為光敏電阻，閉合開關(guān)后，小燈泡L正常發(fā)光，由于環(huán)境條件改變(光照或溫度)，發(fā)現(xiàn)小燈泡亮度變暗，則引起小燈泡變暗的原因可能是( )圖13A溫度不變，光照增強(qiáng) B溫度升高，光照不變C溫度降低，光照增強(qiáng) D溫度升高，光照減弱7某學(xué)習(xí)小組的同學(xué)在用多用電表研究熱敏特性實(shí)驗(yàn)中，安裝好如圖14所示裝置，向杯內(nèi)加入冷水，溫度計(jì)的示數(shù)為20 ，多用電表選擇適當(dāng)?shù)谋堵剩x出熱敏電阻的阻值R1，然后向杯內(nèi)加入熱水，溫度計(jì)的示數(shù)為60 ，發(fā)現(xiàn)多用電表的指針偏轉(zhuǎn)角度較大，則下列說法正確的是( )圖14A應(yīng)選用電流擋，溫度升高換用大量程測量B應(yīng)選用電

9、流擋，溫度升高換用小量程測量C應(yīng)選用歐姆擋，溫度升高時(shí)換用倍率大的擋D應(yīng)選用歐姆擋，溫度升高時(shí)換用倍率小的擋8傳感器是把非電學(xué)物理量(如位移、速度、壓力、角度等)轉(zhuǎn)換成電學(xué)物理量(如電壓、電流、電荷量等)的一種元件如圖15所示的甲、乙、丙、丁是四種常見的電容式傳感器，下列說法正確的是( )圖15A甲圖中兩極板帶電荷量不變，若電壓變小，可判斷出h變小B乙圖中兩極板帶電荷量不變，若電壓變大，可判斷出變大C丙圖中兩極間的電壓不變，若有電流流向傳感器的負(fù)極，則x變小D丁圖中兩極間的電壓不變，若有電流流向傳感器的正極，則F變大9如圖16所示為測定壓力的電容式傳感器，將平行板電容器、靈敏電流表(零刻度在中

10、間)和電源串聯(lián)成閉合回路，當(dāng)壓力F作用于可動(dòng)膜片電極上時(shí)，膜片發(fā)生形變，引起電容的變化，導(dǎo)致靈敏電流表指針偏轉(zhuǎn)，在對(duì)膜片開始施加壓力使膜片電極從圖中的虛線推到圖中實(shí)線位置并保持固定的過程中，靈敏電流表指針偏轉(zhuǎn)情況為(電流從電流表正接線柱流入時(shí)指針向右偏)( )圖16A向右偏到某一刻度后回到零刻度B向左偏到某一刻度后回到零刻度C向右偏到某一刻度后不動(dòng)D向左偏到某一刻度后不動(dòng)10傳感器是把非電學(xué)物理量(如位移、壓力、流量、聲強(qiáng)等)轉(zhuǎn)換成電學(xué)量的一種元件如圖17所示為一種電容式傳感器，電路可將聲音信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)電路中a、b構(gòu)成一個(gè)電容器，b是固定不動(dòng)的金屬板，a是能在聲波驅(qū)動(dòng)下沿水平方向振動(dòng)的鍍有金屬層的振動(dòng)膜若聲源S發(fā)出頻率恒定的聲波使a振動(dòng)，則a在振動(dòng)過程中( )圖17Aa、b板之間的電場強(qiáng)度不變Ba、b板所帶的電荷量不變C電路中始終有方向不變的電流D向右位移最大時(shí)，電容器的電容量最大11有一些星級(jí)賓館的洗手間裝有自