高中物理 第六章 傳感器章末整合提升學(xué)案 新人教版選修3-2

1、第六章 傳感器一、敏感元件的特點及應(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小；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??；4霍爾元件能夠把磁感應(yīng)強(qiáng)度這個磁學(xué)量轉(zhuǎn)換成電壓這個電學(xué)量例1如圖1所示，RT為正溫度系數(shù)熱敏電阻，R1為光敏電阻，R2和R3均為定值電阻，電源電動勢為E，內(nèi)阻為r，為理想電壓表，現(xiàn)發(fā)現(xiàn)電壓表示數(shù)增大，可能的原因是()圖1A熱敏電阻溫度升高，其他條件不變B熱敏電阻溫度降低，其他條件不變C光照增強(qiáng)，其他條件不變D光照減弱，其他條件不變答案BD解析電壓

2、表示數(shù)增大，而R3為定值電阻，說明流經(jīng)R3的電流增大，由電路結(jié)構(gòu)可知，這可能是由于RT阻值減小或R1阻值增大造成的，由熱敏電阻和光敏電阻特性知，可能是由于溫度降低或光照減弱，故B、D正確，A、C錯誤例2如圖2所示，RT為負(fù)溫度系數(shù)的熱敏電阻，R為定值電阻，若往RT上擦些酒精，在環(huán)境溫度不變的情況下，關(guān)于電壓表示數(shù)的變化情況，下列說法中正確的是()圖2A變大B變小C先變大后變小再不變D先變小后變大再不變答案D解析往RT上擦酒精后，酒精揮發(fā)吸熱，熱敏電阻RT溫度降低，電阻值增大，根據(jù)串聯(lián)電路的分壓特點，電壓表示數(shù)變小當(dāng)酒精揮發(fā)完畢后，RT的溫度逐漸升高到環(huán)境溫度后不變，所以熱敏電阻的阻值逐漸變小，

3、最后不變，故電壓表的示數(shù)將逐漸變大，最后不變，所以選項D正確二、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，并針對具體問題具體分析，靈活處理例3如圖3所示是某種汽車上的一種自動測定油箱內(nèi)油面高度的裝置R是滑動變阻器，它的金屬滑片是杠桿的一端，從油量表(由電流表改裝而成)指針?biāo)傅目潭?，就可以知道油箱?nèi)油面的高度，當(dāng)滑動變阻器的金屬滑片向下移動時()圖3A電路中的電流減小，油箱油面降低B電路中的電流減小，油箱油面升高C電路中的電流增大，油

4、箱油面降低D電路中的電流增大，油箱油面升高答案D解析當(dāng)油箱油面升高時，由于浮力作用使金屬滑片向下移動，回路電阻減小，電流增大，故D項正確例4氧化錫傳感器主要用于汽車尾氣中一氧化碳濃度的檢測，它的電阻隨一氧化碳濃度的變化而變化，在圖4甲所示的電路中，不同的一氧化碳濃度對應(yīng)著傳感器的不同電阻，這樣，顯示儀表的指針就與一氧化碳濃度有了對應(yīng)關(guān)系，觀察儀表指針就能判斷一氧化碳濃度是否超標(biāo)有一種氧化錫傳感器，其技術(shù)資料中給出的是電導(dǎo)(即電阻的倒數(shù))CO濃度曲線如圖乙所示，請判斷下列選項中電壓表示數(shù)U0與一氧化碳濃度c之間的對應(yīng)關(guān)系圖象正確的是()圖4答案B三、關(guān)于控制電路的問題分析控制電路的問題，要弄清楚

5、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，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(yīng)變化例5圖5甲為斯密特觸發(fā)器的符號，當(dāng)加在它的輸入端A的電壓逐漸上升到某個值(1.6 V)時，輸出端Y會突然從高電平跳到低電平(0.25 V)，而當(dāng)輸入端A的電壓下降到另一個值的時候(0.8 V)，Y會從低電平跳到高電平(3.4 V)由此可知，斯密特觸發(fā)器是具有特殊功能的_(填“與門”、“或門”或“非門”)(2)如圖乙、丙是某同學(xué)設(shè)計的兩個電路圖圖中R1是可調(diào)電阻，RT是熱敏電阻，其阻值會隨溫度的升高而減小回答下面問題：能作為溫度報警器的電路圖是_

6、(填“乙”或“丙”)；為使熱敏電阻在感測到更高溫度時才報警，應(yīng)該調(diào)節(jié)R1，使其阻值_(填“增大”或“減小”)圖5答案(1)非門(2)乙減小解析(1)斯密特觸發(fā)器的輸出狀態(tài)和輸入狀態(tài)相反，相當(dāng)于“非門”電路(2)溫度升高時，熱敏電阻阻值減小，其兩端電壓減小，題圖乙中，斯密特觸發(fā)器的輸入端A的電壓升高，輸出端Y跳到低電平，蜂鳴器兩端電壓增大，蜂鳴器工作報警；而題圖丙中，溫度升高時，熱敏電阻兩端電壓減小，斯密特觸發(fā)器的輸入端A的電壓降低，輸出端Y跳到高電平，蜂鳴器兩端電壓減小，蜂鳴器不工作更高溫度時，熱敏電阻阻值減小，要使熱敏電阻所分的電壓不變，則應(yīng)使得題圖乙中R1阻值減小例6如圖6所示是用斯密特觸發(fā)器控制某宿舍樓道內(nèi)照明燈的示意圖，試說明其工作原理圖6答案見解析解析天較亮?xí)r，光敏電阻RG阻值較小，斯密特觸發(fā)器輸入端A電勢較低，則輸出端Y輸出高電平，線圈A中無電流，工作電路不通天較暗時，光敏電阻RG阻值增大，斯密特觸發(fā)器輸入端A電勢升高，當(dāng)升高到一定值，輸出端Y由高電平突然跳到低電平，有電流通過線圈A，電磁繼