e36-2本章小结
【高中物理】新人教版高中物理选修3-2同步教案 第6章 6-2 传感器的应用
6.2 传感器的应用(一)教学目标(一)知识与技能1.了解力传感器在电子秤上的应用。
2.了解声传感器在话筒上的应用。
3.了解温度传感器在电熨斗上的应用。
(二)过程与方法通过实验或演示实验,了解传感器在生产、生活中的应用。
(三)情感、态度与价值观在了解传感器原理及应用时,知道已学知识在生活、生产、科技社会中的价值,增强学习兴趣,培养良好的科学态度。
教学重点、难点重点各种传感器的应用原理及结构。
难点各种传感器的应用原理及结构。
教学方法实验法、观察法、讨论法。
教学手段驻极体话筒的工作电路示教板,示波器,学生电源,电熨斗,日光灯起动器(若干)教学过程(一)引入新课传感器是能够感知诸如力、温度、光、声、化学成分等非电学量,并把它们按照一定的规律转化成电压、电流等电学量,或转化为电路通断的一类元件。
请大家回忆一下光敏电阻、热敏电阻、霍尔元件各是把什么物理量转化为电学量的元件?光敏电阻将光学量转化为电阻这个电学量。
热敏电阻将温度这个热学量转化为电阻这个电学量。
霍尔元件把磁感应强度这个磁学量转化为电压这个电学量。
这节课我们来学习传感器的应用。
(二)进行新课1、传感器应用的一般模式阅读教材并在练习本上画出传感器应用的一般模式示意图。
下面学习几个传感器应用的实例。
2.力传感器的应用——电子秤阅读教材61页最后一段,思考并回答问题。
(1)电子秤使用的测力装置是什么?它是由什么元件组成的?(2)简述力传感器的工作原理。
(3)应变片能够把什么力学量转化为什么电学量?总结点评,结合板画强调讲解应变片测力原理(如图所示)。
应变片能够把物体形变这个力学量转化为电压这个电学量。
3.声传感器的应用——话筒阅读教材62页有关内容,思考并回答问题。
(1)话筒的作用是什么?(2)说明动圈式话筒的工作原理和工作过程。
(3)说明电容式话筒的工作原理和工作过程。
这种话筒的优点是什么?(4)驻极体话筒的工作原理是什么?有何优点?1、话筒的作用是把声音信号转化为电信号。
本章小结2全优·新教材·物理 必修 第二册(配粤教版)
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第二章 圆周运动
(2)杆的转速为0.5 r/s时, ω′=2πn′=π rad/s. 同理可得小球所受杆的作用力 F′=mLω′2-mg=2×(0.5×π2-10) N=-10 N. 负号表示F′的方向与受力分析中所假设的方向相反,故小球对杆 的压力大小为10 N,方向竖直向下. 答案:(1)小球对杆拉力为138 N,方向竖直向上 (2)小球对杆的压力为10 N,方向竖直向下
(1)杆做匀速圆周运动的转速为2.0 r/s. (2)杆做匀速圆周运动的转速为0.5 r/s.
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解析:小球在最高点的受力如图所示.
第二章 圆周运动
(1)杆的转速为 2.0 r/s,ω=4π rad/s. 由牛顿第二定律,得 F+mg=mLω2,故小球所受杆的作用力 F=mLω2-mg=2×(0.5×42×π2-10) N=138 N. 即杆对小球提供了 138 N 的拉力. 由牛顿第三定律知小球对轩的拉力大小为 138 N,方向竖直向上.
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第二章 圆周运动
2.轻杆模型 如图所示,在细轻杆上固定的小球或在管形轨道内的小球做圆周运 动.
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第二章 圆周运动
(1)临界状态. 小球在最高点时,轻杆弹力或轨道压力为零,小球只受重力.重力 充当向心力,由 mg=mvr2,得 v= gr. (2)三种情况: ①v= gr时,mg=mvr2,即重力恰好等于向心力,轻杆(或圆管)与小 球间无作用力.
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高中物理学习材料桑水制作第6章章末小结1.(2010·安徽理综,21Ⅱ)太阳能是一种清洁“绿色”能源.在我国上海举办的2010年世博会上,大量利用了太阳能电池.太阳能电池在有光照时,可以将光能转化为电能,在没有光照时,可以视为一个电学器件.某实验小组根据测绘小灯泡伏安特性曲线的实验方法,探究一个太阳能电池在没有光照时(没有储存电能)的I-U特性.所用的器材包括:太阳能电池,电源E,电流表A,电压表V,滑动变阻器R,开关S及导线若干.(1)为了达到上述目的,请将图1连成一个完整的实验电路图.(2)该实验小组根据实验得到的数据,描点绘出了如图2的I/U图象.由图可知,当电压小于2.00 V时,太阳能电池的电阻________(填“很大”或“很小”);当电压为2.80 V 时,太阳能电池的电阻约为________Ω.答案:(1)实验电路如图所示.(2)当电压小于2.00V时,电流几乎为0,太阳能电池的电阻很大;当电压为2.80V时,对应电流约为2.8mA,太阳能电池的电阻为R=2.802.8×10-3Ω=1.0×103Ω2.(2009·宁夏理综,23)青岛奥运会帆船赛场采用风力发电给蓄电池充电,为路灯提供电能.用光敏电阻作为传感器控制路灯电路的开关,实现自动控制.光敏电阻的阻值随照射光的强弱而变化,作为简化模型,可以近似认为,照射光较强(如白天)时电阻几乎为0;照射光较弱(如黑天)时电阻接近于无穷大.利用光敏电阻作为传感器,借助电磁开关,可以实现路灯自动在白天关闭,黑天打开.电磁开关的内部结构如图所示.1、2两接线柱之间是励磁线圈,3、4两接线柱分别与弹簧片和触点连接.当励磁线圈中电流大于50mA时,电磁铁吸合铁片,弹簧片和触点分离,3、4断开;电流小于50mA时,3、4接通.励磁线圈中允许通过的最大电流为100mA.(1)利用以下器材设计一个自动控制路灯的电路,画出电路原理图.光敏电阻R1,符号灯泡L,额定功率40W,额定电压36V,符号保护电阻R2,符号电磁开关,符号蓄电池E,电压36V,内阻很小;开关S,导线若干.(2)回答下列问题:①如果励磁线圈的电阻为200Ω,励磁线圈允许加的最大电压为________V,保护电阻R2的阻值范围为________Ω.②在有些应用电磁开关的场合,为了安全,往往需要在电磁铁吸合铁片时,接线柱3、4之间从断开变为接通.为此,电磁开关内部结构应如何改造?请结合本题中电磁开关内部结构图说明.答:________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________③任意举出一个其它的电磁铁应用的例子.答:________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ 答案:(1)电路原理如图所示(2)①20 160~520②把触点从弹簧片右侧移到弹簧片左侧,保证当磁铁吸合铁片时,3、4之间接通;不吸合时,3、4之间断开③电磁起重机。
2017-2018学年人教版选修3-2 第六章 传感器 章末总结 学案
章末总结一、常见敏感元件的特点及应用1.光敏电阻光敏电阻在被光照射时电阻发生变化,光照增强,电阻减小;光照减弱,电阻增大.2.热敏电阻和金属热电阻金属热电阻的电阻率随温度升高而增大,热敏电阻有正温度系数热敏电阻、负温度系数热敏电阻两种,正温度系数的热敏电阻的阻值随温度升高而增大,负温度系数的热敏电阻的阻值随温度升高而减小.3.霍尔元件能把磁感应强度这一磁学量转换成电压这一电学量的元件,U H =k IB d . 例1 如图1所示是一火警报警器的部分电路示意图.其中R 2为用半导体负温度系数热敏材料制成的传感器,电流表为值班室的显示器,a 、b 之间接报警器.当传感器R 2所在处出现火情时,显示器的电流I、报警器两端的电压U的变化情况是()图1A.I变大,U变大B.I变大,U变小C.I变小,U变大D.I变小,U变小答案 D解析R2所在处出现火情时,温度升高,则R2的阻值减小.R2↓→R总↓→I干↑→U1↑→U3↓→I↓,故显示器的电流I变小,由U=E-I干r,I干变大,知U变小,故选项D正确.针对训练如图2所示是某居民小区门口利用光敏电阻设计的行人监控装置,R1为光敏电阻,R2为定值电阻,A、B接监控装置.则()图2①当有人通过而遮蔽光线时,A、B之间电压增大②当有人通过而遮蔽光线时,A、B之间电压减小③当仅增大R2的阻值时,A、B之间的电压增大④当仅减小R2的阻值时,A、B 之间的电压增大A.①③B.①④C.②③D.②④答案 C解析R1是光敏电阻,有光照射时,阻值变小,当有人通过而遮蔽光线时,R1的阻值变大,回路中的电流I减小,A、B间的电压U=IR2减小,故①错误,②正确;由闭合电路欧姆定律得:U=E-I(R1+r),当仅增大R2的阻值时,电路中的电流减小,A、B间的电压U增大,故③正确;当仅减小R2的阻值时,电路中的电流增大,A、B间的电压U减小,故④错误.故应选C.二、传感器的应用1.传感器的应用过程包括三个环节:感、传、用.(1)“感”是指传感器的敏感元件感应信息,并转化为电学量.(2)“传”是指通过电路等将传感器敏感元件获取并转化的电学信息传给执行机构.(3)“用”是指执行机构利用传感器传来的信息进行某种显示或某种动作.2.处理与传感器有关的电路设计问题时,可将整个电路分解为:(1)传感器所在的信息采集部分;(2)转化传输部分(这部分电路往往与直流电路的动态分析有关);(3)执行电路.例2如图3所示是一种水位自动报警器的原理示意图,当杯中的水的水位到达金属块B时,出现的情况是()图3A.L1灯亮B.L2灯亮C.L1、L2两灯同时亮D.L1、L2两灯都不亮答案 B解析由电路结构可以看出,当杯中的水的水位到达B时,左侧电路被接通,这样螺线管就产生磁场,相当于一个磁铁,对与弹簧相连的衔铁产生吸引作用,使之向下移动,这样L2电路被接通,故B正确.例3传感器担负着信息的采集任务,在自动控制中发挥着重要作用,传感器能够将感受到的物理量(如温度、光、声等)转换成便于测量的量(通常是电学量),例如热敏传感器,主要是应用了半导体材料制成的热敏电阻,某热敏电阻R T阻值随温度变化的图线如图4甲所示,图乙是由该热敏电阻R T作为传感器制作的简单自动报警器线路图.问:图4(1)为了使温度过高时报警器铃响,c应接在__________(填“a”或“b”)处.(2)若要使启动报警的温度提高些,应将滑动变阻器的滑片P向________移动(填“左”或“右”).(3)如果在调试报警器达到最低报警温度时,无论如何调节滑动变阻器的滑片P都不能使报警器工作,且电路连接完好,各电路元件都能处于工作状态,则造成工作电路不能工作的原因可能是________________________________________________________________________.答案(1)a(2)左(3)电源提供电压太小,以至于电磁铁磁性太弱或弹簧劲度系数太大解析(1)热敏电阻R T在温度升高时阻值变小,电路中电流变大,电磁铁磁性增强,把右侧衔铁吸引过来,与a接触,故c应接在a处.(2)为使启动报警的温度提高,则应使电路中电阻更大,这样使报警温度提高,滑动变阻器的滑片应左移.。
2019版人教版物理选修3-2章末小结6
实验1.光控开关
应用实例实验2.温度报警器
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第六章 传感器
规律方法
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第六章 传感器
一、传感器的工作原理和常用敏感元件 1.传感器的工作原理 传感器感受的通常是非电学量,如力、热、磁、光、声等,而它输出的通常 是电学量,这些输出信号是非常微弱的,通常要经过放大后,再送给控制系统产 生各种控制动作,传感器原理如框图所示: 非电 敏感 转换 转换 学量 → 元件 → 器件 → 电路 → 电学量
为使该装置实现对30~80℃之间任一温度的控制,电源E应选用___E_2__(选 填“E1”或“E2”),滑动变阻器R应选用_R_2____(选填“R1”或“R2”)。
(2)实验发现电路不工作。某同学为排查电路故障,用多用电表测量各接点 间的电压,则应将如图2所示的选择开关旋至____C__(选填“A”、“B”、“C”或 “D”)。
第六章 传感器
例 2 目前有些居民区内楼道灯的控制,使 用的是一种延时开关。该延时开关的简化原理如图所 示。图中D是红色发光二极管(只要有很小的电流通过 就能使其发出红色亮光),R为限流电阻,K为控钮式 开关,虚线框内S表示延时开关电路,当按下K接通电 路瞬间,延时开关触发,相当于S闭合。这时释放K 后,延时开关S约在1min后断开,电灯熄灭。根据上 述信息和原理图,我们可推断:
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第六章 传感器
接通电源并按下S1后,黄灯熄而红灯亮,R3发热,当温度达到70℃~80℃时, S2断开,当温度达到103℃时饭熟,S1断开,当温度降到70℃以下时,S2闭合, 电 饭 煲 处 于 保 温 状 态 , 由 以 上 描 述 可 知 R2___>___R3( 填 “ < ” 、 “ = ” 、 “>”),若用电饭煲烧水时,直到水被烧干S1才会断开,试解释此现象。
人教版高中物理选修3-2课件第6章-2
【解析】 (1)由压力传感器 R 的电阻与所受压力的关系 表分析可得 R=300-235F.
(2)踏板空载时,传感器 R 的电阻为 300 Ω,电路中电流 I=E/R=4.8/300 A=1.6×10-2A,即该秤零起点的刻度线应 标在电流表刻度盘的 1.6×10-2A 处.
(3)当电流表刻度盘的示数为 20 mA 时,传感器 R 的电阻 R=E/I=4.8/0.02 Ω=240 Ω,由压力传感器 R 的电阻与所受 压力的关系表分析可知,传感器所受压力 F=500 N,由 F= mg 得,这个人的质量是 50 kg.
(3)光传感器的应用——火灾报警器(如图 6-2-1 甲) ①组成:发光二极管 LED、光电三极管和不透明的挡板. ②工作原理(如图 6-2-1 乙):平时光电三极管收不到 LED 发出的光,呈现 高电阻 状态,烟雾进入罩内后对 光有 散射 作用,使部分光线照射到光电三极管上,其电 阻 变小 .与传感器连接的电路检测出这种变化,就会发出 警报.
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2 传感器的应用
教师用书独具演示
●课标要求 1.通过实验,知道常见传感器的工作原理. 2.列举传感器在生活和生产中的应用.
●课标解读 1.了解传感器应用的一般模式. 2.了解力传感器在电子秤上的应用. 3.了解温度传感器在电熨斗、电饭锅上的应用. 4.了解光敏元件的工作特性及其在火灾报警器中的应 用. 5.感受传感器技术给人类生活带来的便利,拓展学生的 设计思路.
图 6-2-6
A.通电后,其电功率先增大后减小 B.通电后,其电功率先减小后增大 C.当其产生的热量与散发的热量相等时,温度保持在 t1 或 t2 不变 D.当其产生的热量与散发的热量相等时,温度保持在 t1~t2 间的某一值不变
2019-2020学年人教版高中物理选修3-2学案:第六章本章优化总结 Word版含解析
本章优化总结专题一 传感器的工作原理及常用敏感元件常用敏感元件及特性(1)光敏电阻:光敏电阻在被光照射时电阻发生变化,光照增强电阻减小,光照减弱电阻增大.(2)热敏电阻和金属热电阻:金属热电阻的电阻率随温度升高而增大,热敏电阻有正温度系数电阻、负温度系数电阻两种.正温度系数的热敏电阻的阻值随温度升高而增大,负温度系数的热敏电阻的阻值随温度升高而减小.(3)霍尔元件:能把磁感应强度这一磁学量转换成电压这一电学量的元件,U H =k IB d .如图所示,R T 为负温度系数的热敏电阻,R 为定值电阻,若往R T 上擦些酒精,在环境温度不变的情况下,关于电压表示数的变化情况,下列说法中正确的是( )A .变大B .变小C .先变大后变小再不变D .先变小后变大再不变[解析] 往R T 上擦酒精后,酒精挥发吸热,热敏电阻R T 温度降低,电阻值增大,根据串联电路的分压特点,电压表示数变小.当酒精挥发完毕后,R T 的温度逐渐升高到环境温度后不变,所以热敏电阻的阻值逐渐变小,最后不变,故电压表的示数将逐渐变大,最后不变,所以选项D 正确.[答案] D传感器电路的分析方法同电路的动态问题分析一样,先从部分到整体,再到部分.涉及到电路的计算问题时,由于敏感元件变化的特性,所以找准对应时刻、位置等,把握图象的信息非常重要.如图甲为半导体材料做成的热敏电阻随温度变化的曲线,用该热敏电阻和继电器做成温控电路(如图乙所示).(1)简要分析温控电路的工作过程.(2)设继电器的线圈电阻为50 Ω,继电器线圈中的电流大小等于20 mA时,继电器的衔铁被吸合,左侧电源的电动势为6 V,内阻可以不计,试问温度满足什么条件时,右侧的灯泡会发光?[解析](1)温度升高,热敏电阻的阻值变小,继电器线圈中的电流增大.温度升高到一临界值t0时,继电器线圈中的电流将达到或超过继电器的动作电流,继电器将吸合,右侧灯泡电路接通,灯泡发光,右侧加热器电路被断开.当温度低于t0时,继电器线圈中的电流小于动作电流,右侧灯泡电路断开,灯泡不亮,右侧加热器电路接通,加热器工作.(2)继电器、电源与热敏电阻串联,当I=20 mA=0.02 A时,设此时热敏电阻的阻值为R,则I=ER+R继,代入数值得0.02 A=6 V50 Ω+R,解得R=250 Ω.对照R-t图象知此时的温度为50 ℃,即t≥50 ℃时,右侧的灯泡会发光.[答案](1)见解析(2)t≥50 ℃专题二自动控制电路的分析方法传感器问题具有涉及知识点多、综合性强、能力要求高等特点,而传感器的形式又多种多样,原理较难理解,搞清传感器的工作原理是求解问题的关键.1.确定传感器所感受到的物理量传感器所感受到的物理量有力、热、磁、光、声等.2.转换电路把输出转换成电学量信号通过元件把敏感元件的输出转换成电学量信号,最后借助于转换电路把电学量信号转换为便于处理、显示、记录或控制的量.如图所示,A是浮子,B是金属触头,C为住宅楼房顶上的蓄水池,M是带水泵的电动机,D是弹簧,E是衔铁,F是电磁铁,S1、S2分别为触头开关,S为开关,J为电池.请利用上述材料,设计一个住宅楼房顶上的自动注水装置.(1)连接电路图;(2)简述其工作原理(涉及的元件可用字母代替).[解析](1)如图所示.(2)按图接好电路,合上开关S,水泵工作,水位升高,当浮子上升使B接触到S1时,左侧电路(控制电路)工作,电磁铁F有磁力,拉下衔铁E,使S2断开,电动机M不工作,停止注水,当水位下降使B与S1脱离,电磁铁电路停止工作,F无磁性,弹簧的弹力使D 拉动E,使S2接通,M工作.[答案]见解析自动控制电路的设计应注意的几点(1)要明确设计意图,弄清控制条件和相应的自动控制原理.(2)要明确应选用哪种传感器,该传感器怎样感知控制条件及怎样转化为电学量输出.(3)选用什么样的执行机构,该执行机构怎样执行自动控制.(4)采用什么样的电路来实现自动控制.按图所示连接好电路,合上S1、S2,发现小灯泡不亮,原因是_________ ________________________________________________________________________;用电吹风对热敏电阻吹一会儿热风,会发现小灯泡________,原因是____________ ________________________________________________________________________;停止吹风,会发现________________,原因是__________________;将热敏电阻迅速降温会发现________________________________________________________________________.解析:热敏电阻的阻值随着温度的升高而减小.答案:热敏电阻阻值较大,左侧电路电流较小,电磁铁磁性较弱吸不住衔铁变亮电吹风对热敏电阻加热使其阻值变小,电路中电流增大,电磁铁吸住衔铁小灯泡不会立即熄灭热敏电阻温度仍然较高小灯泡熄灭。
2020-2021学年物理人教版选修3-2课件:第六章 传感器 章末总结
【例 2】 一水平放置的圆盘绕竖直固定轴转动,在圆盘上 沿半径开有一条宽度为 2 mm 的均匀狭缝,将激光器与传感器上 下对准,使两者间连线与转轴平行,分别置于圆盘的上下两侧, 且可以同步地沿圆盘半径方向匀速移动.激光器连续向下发射 激光束,在圆盘转动过程中,当狭缝经过激光器与传感器之间 时,传感器接收到一个激光信号,并将其输入计算机,经处理 后画出相应图象.图甲为该装置示意图,图乙为所接收到的激 光信号随时间变化的图象,横坐标表示时间,纵坐标表示接收 到的激光信号强度,图中 Δt1=1.0×10-3 s,Δt2=0.8×10-3 s.
(2)激光器和传感器沿半径由中心向边缘移动. 理由:由题知 Δt1>Δt2,或由图乙知,脉冲宽度在逐渐变窄, 说明光信号通过狭缝的时间变短,即圆盘上对应探测器所在位 置的线速度逐渐增大,所以探测器是由中心向圆盘边缘移动.
(3)设狭缝宽度为 d,狭缝第 i 次通过探测器时,探测器距转 轴的距离为 ri,经历的时间为 Δti(即激光信号的宽度),则此时圆 盘上对应探测器所在位置线速度为 vi=2πTri.
【解析】 (1)由于常温时电熨斗是通电发热的,故上、下 触点必须接通而使电热丝工作.
(2)由于上层金属片的膨胀系数比下层金属片的大,则上层 金属片的形变大.
(3)应向上调节调温旋钮,使之减小对双金属片的压力,使 双金属片受热时易于和触点分离断电.
【答案】 (1)接触 (2)上层片的形变大 (3)向上调节
已知敏感元件的质量为 m,两侧弹簧的劲度系数均为 k,电 源电动势为 E,电源内阻不计,滑动变阻器的总电阻为 R,有效 长度为 l,静态时,输出电压为 U0,试推导加速度 a 与输出电压 U 的关系式.
【解析】 设静态时滑动变阻器的滑片距左端为 x,则敏感
2020-2021学年高二数学人教A版选修2-2学案:第三章 本章小结 Word版含解析
第三章 本章小结一、复数的概念及分类复数的概念是复数的基本内容,是解决复数问题的基础.在解决与复数概念相关的问题时,复数问题实数化是求解的基本策略,“桥梁”是设z =x +y i(x ,y ∈R ),依据是“两个复数相等的充要条件”.此外,这类问题还常以方程的形式出现,与方程的根有关,这时将已知根代入(或设出后代入),利用复数相等的充要条件再进行求解.【例1】 已知m ∈R ,复数z =m (m -2)m -1+(m 2+2m -3)i ,当m 为何值时,(1)z ∈R ;(2)z 是纯虚数;(3)z 对应的点位于复平面的第二象限; (4)z 对应的点在直线x +y +3=0上.【解】 (1)由m 2+2m -3=0且m -1≠0得m =-3, 故当m =-3时,z ∈R . (2)由⎩⎪⎨⎪⎧m (m -2)m -1=0,m 2+2m -3≠0,解得m =0或m =2.∴当m =0或m =2时,z 为纯虚数. (3)由⎩⎪⎨⎪⎧m (m -2)m -1<0,m 2+2m -3>0,解得m <-3或1<m <2,故当m <-3或1<m <2时, z 对应的点位于复平面的第二象限. (4)由m (m -2)m -1+(m 2+2m -3)+3=0,得m (m 2+2m -4)m -1=0.解得m =0或m =-1±5.∴当m =0或m =-1±5时,z 对应的点在直线x +y +3=0上. 【评析】 掌握复数的分类是解此题的关键,复数与复平面上的点是一一对应的,这为形与数之间的相互转化,为解决形或数的问题提供了一条重要思路.二、复数的几何意义1.复数的几何意义包括三个方面:复数的表示(点和向量)、复数的模的几何意义及复数运算的几何意义.复数的几何意义充分体现了数形结合这一重要的数学思想方法,即通过几何图形来研究代数问题.2.任何一个复数z =a +b i 与复平面内一点Z (a ,b )对应,而任一点Z (a ,b )又可以与以原点为起点,点Z (a ,b )为终点的向量OZ →对应,这些对应都是一一对应,由此得到复数的几何解法,特别注意|z |、|z -a |的几何意义——距离.3.复数加、减法几何意义的实质就是平行四边形法则和三角形法则.由减法的几何意义知|z -z 1|表示复平面上两点Z 、Z 1间的距离. 4.复数形式的基本轨迹:(1)当|z -z 1|=r ,表示复数z 对应的点的轨迹是以z 1对应的点为圆心,半径为r 的圆;单位圆|z |=1.(2)当|z -z 1|=|z -z 2|,表示以复数z 1、z 2的对应点为端点的线段的垂直平分线.(3)当|z -z 1|+|z -z 2|=2a (2a >|Z 1Z 2→|>0),则表示以复数z 1、z 2的对应点为焦点的椭圆.(4)当||z -z 1|-|z -z 2||=2a (0<2a <|Z 1Z 2→|),则表示以复数z 1、z 2的对应点为焦点的双曲线.【例2】 已知复数z 的模为2,则|z -i|的最大值为( ) A .1 B .2 C. 5 D .3【分析一】 ∵|z |=2,要求|z -i|的最大值,可直接应用模的性质:|z 1-z 2|≤|z 1|+|z 2|.【分析二】 要求|z -i|的最值可设ω=z -i ,则z =ω+i 变为求|ω|的最大值,根据ω的几何意义即可求.【解析】 解法一:∵|z |=2, ∴|z -i|≤|z |+|i|=2+1=3. 解法二:设ω=z -i ,则ω+i =z . ∴|ω+i|=|z |=2.ω表示以点(0,-1)为圆心,以2为半径的圆,由下图可知,圆上到原点的距离以|OP |为最大,最大值是3.【答案】 D【评析】 求模的最值要想到模的几何意义的应用,这时,图形要画得合乎题意,充分利用图形的直观性.【例3】 已知等腰梯形OABC 的顶点A 、B 在复平面上对应的复数分别为1+2i ,-2+6i ,OA ∥BC .求顶点C 所对应的复数z .【解】 设z =x +y i ,x ,y ∈R ,如图.∵OA ∥BC ,|OC |=|BA |, ∴k OA =k BC ,|z C |=|z B -z A |, 即⎩⎪⎨⎪⎧21=y -6x +2,x 2+y 2=(-3)2+42,解得⎩⎪⎨⎪⎧ x 1=-5y 1=0或⎩⎪⎨⎪⎧x 2=-3y 2=4.∵|OA |≠|BC |,∴x 2=-3,y 2=4(舍去),故z =-5. 三、复数的四则运算历年高考对复数的考查,主要集中在复数的运算,尤其是乘除运算上,熟练掌握复数的乘法法则和除法法则,熟悉常见的结论是迅速准确求解的关键.复数的加法与减法运算有着明显的几何意义,因此有些问题可结合加法与减法的几何意义进行求解.【例4】 已知复数z 1=2-3i ,z 2=15-5i(2+i )2.求(1)z 1·z 2;(2)z 1z 2.【解】 z 2=15-5i (2+i )2=15-5i3+4i=(15-5i )(3-4i )(3+4i )(3-4i )=25-75i 25=1-3i. (1)z 1·z 2=(2+3i)·(1-3i)=2-6i +3i +9 =11-3i.(2)z 1z 2=2+3i 1-3i =(2+3i )(1+3i )(1-3i )(1+3i )=-7+9i 10=-710+910i.【评析】 在进行复数的除法运算时,一般采用“分母实数化”的方法,即将分子、分母均乘以分母上的复数的共轭复数,根据z ·z =|z |2将分母化为实数,再将分子上的两复数相乘展开整理即可.四、共轭复数与复数的模共轭复数与复数的模是复数中两个重要的概念,在解决有关复数问题时,除用共轭复数定义与模的计算公式解题外,也常用下列结论简化解题过程:1.z ∈R ⇔z =z ;2.z ≠0,z 为纯虚数⇔z =-z .【例5】 设复数z 满足4z +2z =33+i ,ω=sin θ-icos θ,求z的值和|z -ω|的取值范围.【解】 设z =a +b i(a 、b ∈R ),则z =a -b i. 代入4z +2z =33+i , 得4(a +b i)+2(a -b i)=33+i , 即6a +2b i =33+i.∴⎩⎨⎧a =32,b =12.∴z =32+12i.|z -ω|=|32+12i -(sin θ-icos θ)| =(32-sin θ)2+(12+cos θ)2=2-3sin θ+cos θ=2-2sin (θ-π6).∵-1≤sin(θ-π6)≤1,∴0≤2-2sin(θ-π6)≤4,得0≤|z -ω|≤2.【评析】 本题将复数与三角函数有机地结合在一起,体现了知识间的交汇.莘莘学子,最重要的就是不要去看远方模糊的,而要做手边清楚的事。
人教A选修二第2章本章优化总结
(3)再列表计算、对比: 再列表计算、对比: 再列表计算 n S1(n) S2(n) 1 1 1 2 3 5 3 6 4 5 6 7 28 8 36 … …
10 15 21
14 30 55 91 140 204 …
运用________推理; 推理; 运用 推理 (4)从上表的数据中没有看到明显的规律,再 从上表的数据中没有看到明显的规律, 从上表的数据中没有看到明显的规律 进一步列表计算: 进一步列表计算:
上式可变形为
1 4≤ ≤ +4(1-cosα). - . 1-cosα - ∵1-cosα>0, - , 1 4(1 ∴ + - 1-cosα - 1 cosα)≥2 ·4(1-cosα)=4, ≥ ( - ) , 1-cosα - 1 π 当且仅当 cosα= ,即 α= 时取等号. = = 时取等号. 2 3
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(1)首先列表计算观察: 首先列表计算观察: 首先列表计算观察 n S2(n) 1 1 2 5 3 4 5 6 7 8 … 14 30 55 91 140 204 …
运用________推理; 推理; 运用 推理 (2)从上表的数据中没有明显的发现,于是联 从上表的数据中没有明显的发现, 从上表的数据中没有明显的发现 想到正整数之和的公式 S1(n)=1+2+3+… = + + + 1 +n= n(n+1),二者能否有关系呢? = + ,二者能否有关系呢? 2 运用________推理; 推理; 运用 推理
1 . ∴4cosα≤ ≤ 1-cosα - ∵α∈(0,π),∴sinα>0. ∈ , , sinα . ∴4sinαcosα≤ ≤ 1-cosα - sinα . ∴2sin2α≤ ≤ 1-cosα -
高二化学选修3第2章小结
人 教 版 化 学
第二章 分子结构与性质
[答案]
(1)4s24p1
(2)d
0
N2
CN -
(3)CH4 、
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CH3OH (4)正四面体 [点评]
M
N X Y
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第二章 分子结构与性质
(1)M与Y形成的化合物中含________键,属________分
子(填“极性”或“非极性”)。
(2)N 元 素 形 成 的 单 质 分 子 中 的 化 学 键 类 型 及 数 目 是 ________(填σ键π键)。在化学反应中________易断裂。 (3)由N、Y的氢化物相互作用所生成的物质的电子式为 ________。其中的化学键有________。 (4)写出M单质与X元素最高价氧化物对应的水化物的化 学反应方程式________。
人 教 版 化 学
第二章 分子结构与性质
(3)在CH4 、CO、CH3OH中,碳原子采取sp3 杂化的分
子有________。
(4) 根 据 VSEPR 理 论 预 测 ED4 - 离 子 的 空 间 构 型 为 ________。B、C、D、E原子相互化合形成的分子中,所有 原子都满足最外层8电子稳定结构的电子式为 __________________(写2种)。
第二章 分子结构与性质
【例3】
下表中实线是元素周期表的部分边界,其中
上边界并未用实线标出。 ..........
人 教 版 化 学
第二章 分子结构与性质
人教版高中物理选修3-2学案:第六章 传感器 章末总结
学案6 章末总结一、常见敏感元件的特点及应用1.光敏电阻:光敏电阻的阻值与所受光照的强度有关,光照增强阻值减小,光照减弱阻值增大.2.金属热电阻:金属热电阻的电阻率随温度升高而增大.3.热敏电阻:热敏电阻有正温度系数和负温度系数两种.正温度系数的热敏电阻的阻值随温度升高而增大,负温度系数的热敏电阻的阻值随温度升高而减小.4.霍尔元件能够把磁感应强度这个磁学量转换成电压这个电学量.例1如图1所示是一火警报警器的部分电路示意图.其中R2为用半导体负温度系数热敏材料制成的传感器,电流表为值班室的显示器,a、b之间接报警器.当传感器R2所在处出现火情时,显示器的电流I,报警器两端的电压U的变化情况是 ( )图1A.I变大,U变大 B.I变大,U变小 C.I变小,U变大 D.I变小,U变小针对训练如图2所示是某居民小区门口利用光敏电阻设计的行人监控装置,R1为光敏电阻,R2为定值电阻,A、B接监控装置.则( )图2①当有人通过而遮蔽光线时,A、B之间电压升高②当有人通过而遮蔽光线时,A、B之间电压降低③当仅增大R2的阻值时,可增大A、B之间的电压④当仅减小R2的阻值时,可增大A、B之间的电压A.①③ B.①④ C.②③ D.②④二、传感器的应用1.传感器的应用传感器的应用过程包括三个环节:感、传、用.(1)“感”是指传感器的敏感元件感应信息,并转换为电学量.(2)“传”是指通过电路等将传感器敏感元件获取并转换的电学信息传给执行机构.(3)“用”是指执行机构利用传感器传来的信息进行某种显示或某种动作.2.传感器电路问题的设计思路处理与传感器有关的电路设计问题时,可将整个电路分解为:(1)传感器所在的信息采集部分;(2)转换传输部分(这部分电路往往与直流电路的动态分析有关);(3)执行电路.例2传感器担负着信息的采集任务,在自动控制中发挥着重要作用,传感器能够将感受到的物理量(如温度、光、声等)转换成便于测量的量(通常是电学量),例如热敏传感器,主要是应用了半导体材料制成的热敏电阻,某热敏电阻R T阻值随温度变化的图线如图3甲所示,图乙是由该热敏电阻R T作为传感器制作的简单自动报警器线路图.问:图3(1)为了使温度过高时报警器铃响,c应接在________(填“a”或“b”)处.(2)若要使启动报警的温度提高些,应将滑动变阻器的滑片P向________移动(填“左”或“右”).(3)如果在调试报警器达到最低报警温度时,无论如何调节滑动变阻器的滑片P都不能使报警器工作,且电路连接完好,各电路元件都能处于工作状态,则造成工作电路实际不能工作的原因可能是________________________________________________________.三、传感器与逻辑电路的分析及应用分析传感器与逻辑电路结合的问题,要弄清楚敏感元件的特性,还要进行正确的电路分析,除此之外还要了解各种逻辑电路的特点,其中斯密特触发器是具有特殊功能的“非”门,要特别注意它对电路所带来的相应变化.例3如图4所示是用斯密特触发器控制某宿舍楼道内照明灯的示意图,试说明其工作原理.图41.(常见敏感元件的特点及应用)如图5所示,R T为正温度系数热敏电阻,R1为光敏电阻,R2和R3均为定值电阻,电源电动势为E,内阻为r,为理想电压表,现发现电压表示数增大,可能的原因是( )图5①热敏电阻温度升高,其他条件不变②热敏电阻温度降低,其他条件不变③光照增强,其他条件不变④光照减弱,其他条件不变A.①③ B.①④ C.②③ D.②④2.(传感器的应用)如图6所示是一种水位自动报警器的原理示意图,当杯中的水的水位到达金属块B时,出现的情况是 ( )图6A.L1灯亮 B.L2灯亮 C.L1、L2两灯同时亮 D.L1、L2两灯都不亮3.(传感器的应用)如图7所示是一个测定液面高度的传感器,在导线芯的外面涂上一层绝缘物质,放在导电液体中,导线芯和导电液体构成电容器的两极,把这两极接入外电路,当电容值增大引起外电路的电流变化时,说明导电液体的深度h( )图7A.增大 B.减小 C.不变 D.无法确定4.(传感器与逻辑电路的分析及应用)2007年法国科学家阿尔贝·费尔和德国科学家彼得·格林贝格尔由于发现巨磁阻效应(GMR)而荣获了诺贝尔物理学奖.如图8所示是利用GMR设计的磁铁矿探测仪原理示意图,图中GMR在外磁场作用下,电阻会大幅度减小.下列说法正确的是 ( )图8A.若存在磁铁矿,则指示灯不亮;若将电阻R调大,该探测仪的灵敏度提高B.若存在磁铁矿,则指示灯不亮;若将电阻R调小,该探测仪的灵敏度提高C.若存在磁铁矿,则指示灯亮;若将电阻R调大,该探测仪的灵敏度提高D.若存在磁铁矿,则指示灯亮;若将电阻R调小,该探测仪的灵敏度提高高考理综物理模拟试卷注意事项:1. 答题前,考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚,将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。
第六章传感器章末小结课件(人教选修3-2)
照度(lx) 电阻(kΩ)
0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 75 40 28 23 20 18
(1)根据表中数据,请在图6-2甲所示的坐标系中描绘出 阻值随照度变化的曲线,并说明阻值随照度变化的特点。
图6-2
(2)如图6-2乙所示,当1、2两端所加电压上升至2 V时,
控制开关自动启动照明系统。请利用下列器材设计一个简单
固定,弹簧 L 与电容器垂直,如图 6-1 甲所示。如图 6-1 乙 所示是这一装置的应用示意图,先将电容器充电至电压 U 后, 即与电源断开,再在极板 2 的右侧的整个表面上施以均匀向左 的待测压强 p,使两极板之间的距离发生微小的变化。测得此 时电容器的电压改变量为 ΔU。设作用在电容器极板 2 上的静 电力不致于引起弹簧可测量到的形变,试求待测压强 p。
图6-1
[解析] 该题根据平行板电容器在电荷量不变的情况下,
其两端电压随板间距离变化而变化,从而把力学量(压强 p)转
化为电学量(电压)来测量。
因为 U=QC,C=EdS,U′=CQ′,
ΔU=U-U′=QESd-QEdS′=QEΔSd,
所以 Δd=ESQΔU,F=pS,
2kΔd=pS,p=2kSΔd=2kEQΔU。
章末 小结
知识 整合 与阶 段检 测
专题归纳例析
专题一 专题二 专题冲关
阶段质量检测
知识整合与阶段检测
专题一 传感器的工作原理和常用敏感原件 1.传感器的工作原理 传感器感受的通常是非电学量,如力、热、磁、光、声 等,而它输出的通常是电学量,这些输出信号是非常微弱的, 通常要经过放大后,再送给控制系统产生各种控制动作,传 感器原理如框图所示: 非电 敏感 转换 转换 学量 ―→ 元件 ―→ 器件 ―→ 电路 ―→ 电学量
第2章本章小结
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第六章 章 末 小 结—2020-2021 高中物理选修3-2学案
章 末 小 结传感器⎩⎪⎪⎪⎨⎪⎪⎪⎧ 概念敏感元件⎩⎪⎨⎪⎧ 光敏电阻热敏电阻和金属热电阻霍尔元件应用⎩⎪⎨⎪⎧ 力传感器应用—电子秤温度传感器应用⎩⎪⎨⎪⎧ 电熨斗电饭锅光传感器应用:火灾报警器应用实例⎩⎪⎨⎪⎧ 实验1.光控开关实验2.温度报警器一、传感器的工作原理和常用敏感元件1.传感器的工作原理传感器感受的通常是非电学量,如力、热、磁、光、声等,而它输出的通常是电学量,这些输出信号是非常微弱的,通常要经过放大后,再送给控制系统产生各种控制动作,传感器原理如框图所示: 非电学量→敏感元件→转换器件→转换电路→电学量 2.常见敏感元件及其特性(1)光敏电阻:光敏电阻在被光照射时电阻发生变化,光照增强电阻减小,光照减弱电阻增大。
(2)热敏电阻和金属热电阻:金属热电阻的电阻率随温度升高而增大,热敏电阻有正温度系数电阻、负温度系数电阻两种。
正温度系数的热敏电阻的阻值随温度升高而增大,负温度系数的热敏电阻的阻值随温度升高而减小。
(3)霍尔元件:能把磁感应强度这一磁学量转换成电压这一电学量的元件,U H =k IB d(4)电容:平行板电容器的电容与极板面积、极板间距及电介质材料有关,电容器可以感知引起电容变化的任一外界信息,并将其转化为电容变化,例如,当极板受力时会改变极板间距,从而引起电容变化。
例1 电饭煲的工作原理如下图所示,可分为两部分,即控制部分,由S 2、R 1和黄灯组成;工作(加热)部分,由发热电阻R3、R2和红灯组成,S1是一个磁钢限温开关,手动闭合,当此开关的温度达到居里点(103 ℃)时,自动断开,且不能自动复位(闭合),S2是一个双金属片自动开关,当温度达到70 ℃~80 ℃时,自动断开,低于70 ℃时,自动闭合,红灯、黄灯是指示灯,通过其电流必须较小,所以R1、R2起__限流__作用,R3是发热电阻,由于煮饭前温度低于70 ℃,所以S2是__闭合的__(填“断开的”或“闭合的”)。
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转录是以作为模板合成的过程,具有以下特征:发生在DNA分子上某些特定的区域;以四种为原料,并需要离子的激活;需要模板,需要解链,但不需要;第一个被转录的核苷酸通常是核苷酸;转录的方向总是;具有高度的忠实性和进行性;转录是受到严格调控的。
参与转录反应的主要酶是酶,它不需要引物,缺乏酶活性。在三维结构上,RNA聚合酶类似于DNA聚合酶的状结构。细菌RNA聚合酶只有一种,有核心酶和全酶两种形式,全酶由核心酶和可变的因子组装而成,负责阶段的反应,纯粹的核心酶只负责阶段的反应。细菌RNA聚合酶特异性的抑制剂有利和。真核细胞有RNA聚合酶I、II和III,其中RNA聚合酶I主要负责的转录,RNA聚合酶II主要负责的转录,RNA聚合酶I主要负责的转录。真核RNA聚合酶II对高度敏感,RNA聚合酶中度敏感,RNA聚合酶不敏感。所有的真核细胞RNA聚合酶II最大亚基的端都含有一段富含氨基酸残基的肽重复序列,被称为,该结构域的化参与调节RNA聚合酶II的活性。
RNA聚合酶III负责RNA的转录,包括、、、无帽子结构的snoRNA或snRNA和某些病毒的mRNA等。转录需要的转录因子有TFIIIA、B和C。其中为组装因子,为定位因子。转录终止与原核生物的终止机制相似。
RNA聚合酶II负责催化、、具有帽子结构的和某些病毒RNA的转录。控制蛋白质基因的转录顺式作用元件包括核心启动子、、和。属于核心启动子的原件有:、、、和。调控元件的作用需要特殊的因子的结合。是一种能够大幅度增强基因转录效率的顺式作用元件,则是一种抑制基因表达的顺式作用元件,这两种元件的作用与距离、方向、位置均。参与蛋白质基因转录的转录因子有所有的蛋白质基因转录都需要的转录因子和特定基因转录才需要转录因子。已知的基础转录因子有TFIIA、B、D、E、F、H和J等。转录因子和RNA聚合酶II与启动子结合的可能次序是:→→→→→。
答案
DNA;RNA;NTP;镁;引物;嘌呤;5'→3'。
RNA聚合;核酸外切;“手掌”;α2ββ′ω;σ因子;起始;延伸;利福霉素;利链霉素;rRNA;mRNA;小而稳定的RNA;α-鹅膏蕈碱;III;I;羟基;7;CTD。
启动子;起始复合物;RNA聚合酶;转录因子;TTGACA;Pribnow;TATAAT;启动子;非特异性;扫描;封闭;开放;磷酸二酯;清空;σ因子;滑动钳;Rho;3′;终止子序列;高度选择性;焦磷酸;水解;倒退;GreA和GreB。
真核转录系统与细菌转录系统的差别有:和结构对转录有深刻的影响;真核细胞RNA聚合酶;需要许多转录因子;启动子以外的序列参与调节基因的转录;转录与翻译不存在关系;转录的产物多为子。古菌的基因转录与系统相似。
真核细胞RNA聚合酶I负责除了以外的rRNA的基因转录,转录的场所为。这三种rRNA共享一个启动子,由和元件组成。转录需要UBF和SL1两种转录因子。UBF作为因子,SL1作为因子将聚合酶I招募到启动子上。转录终止于一个分散的由18个nt组成的区域,需要因子。
核小体;染色质;高度分工;偶联;单顺反;真核。
5SrRNA;核仁;核心启动子;上游启动子元件;组装;定位;终止子;转录终止。
小而稳定的RNA;tRNA;5S rRNA;7SL RNA;TFIIIC;பைடு நூலகம்FIIIB;不需要ρ因子。
mRNA;微RNA;具有帽子结构的snRNA;调控元件;增强子;沉默子;TATA盒;起始子;TFIIB识别元件;模体7元件;下游启动子元件;反式作用;增强子;沉默子;无关;基础;特异性;TFIID;TFIIA;TFIIB;TFIIF + RNAP II;TFIIE;TFIIH。
转录过程分为起始、延伸和终止三个阶段。转录起始阶段最重要的事件是识别,形成转录。细菌转录系统中,能够直接识别启动子。而真核转录系统之中,直接识别启动子序列的是。细菌属于启动子的序列通常包含称为“-35”区和“-10区”,其中“-35区”的一致序列为,“-10区”也被称为盒,其一致序列是。起始复合物的形成为转录的限速步骤,起始频率主要取决于强度。大肠杆菌转录起始反应依次为:RNA聚合酶全酶与dsDNA结合→全酶在DNA上进行,直至发现启动子→与启动子形成复合物→异构化成复合物→形成第一个键→启动子。在大肠杆菌中,当释放后,转录即进入延伸阶段。失去σ因子的核心酶通过构象握住DNA,催化RNA链的延伸。原核系统转录的终止有两种方式:一种依赖于因子;另一种方式只需要RNA转录物端的序列。转录的忠实性除了聚合酶本身的性以外,还与转录过程中的校对机制有关。转录校对有两种方式:一种是编辑;另一种是编辑,需要聚合酶一到几个核苷酸,然后通过蛋白切除3′-端包括错配核苷酸在内的序列。