《金版教程(物理)》2025高考科学复习解决方案第十二章 交变电流 电磁振荡与电磁波 传感含答案
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《金版教程(物理)》2025高考科学复习解决方案第十二章 交变电流 电磁振荡与电磁波 传感器第
讲 电磁振荡与
电磁波 [教材阅读指导]
(对应人教版必修第三册、选择性必修第二册相关内容及问题)
选择性必修第二册第四章第1节[练习与应用]T 1;T 2。
提示:
T 1:
T 2:T 4~T 2和3T 4~T 电场能在增大,电场能最大时电流为零,电压最大;0~T 4和T 2~3T
4磁场能
在增大,磁场能最大时电流最大,电压为零。
选择性必修第二册第四章第1节[练习与应用]T 3。
提示:由f =1
2πLC
解得C =14π2f 2L ,所以C 1C 2=f 22f 21=160525352=91。
选择性必修第二册第四章,阅读“2 电磁场与电磁波”这一节内容,理解麦克斯韦电磁场、电磁波理论,以及电磁波的性质。
选择性必修第二册第四章第3节,阅读“无线电波的发射”“无线电波的接收”这两部分内容,理解调制、调幅、调频、调谐、解调的含义及其在无线电波的发射和接收过程中的顺序。
必修第三册第十三章第4节,阅读图13.4-4,熟悉电磁波谱及其应用。
选择性必修第二册第四章,阅读“4 电磁波谱”这一节内容,熟悉各种电磁波及其应用。
必备知识 梳理与回顾
一、电磁振荡
1.振荡电流:01大小和02方向都做周期性迅速变化的电流。
2.振荡电路:产生03振荡电流的电路。
由电感线圈L和电容C组成的电路,就是最简单的振荡电路,称为04LC振荡电路。
3.电磁振荡:在LC振荡电路中,电容器不断地充电和放电,电路中的电流i、电容器极板上的电荷量q、电容器里的电场强度E、线圈里的磁感应强度B,都在05周期性地变化着。
这种现象就是电磁振荡。
4.电磁振荡中的能量变化:电容器放电过程,06电场能逐渐转化为07磁场能;电容器充电过程,08磁场能逐渐转化为09电场能。
在电磁振荡的过程中,电场能和磁场能会发生10周期性的转化。
5.电磁振荡的周期和频率
周期:T=112πLC;
频率:f=12
1
2πLC
(其中L指线圈的自感系数即电感,C指电容器的电容)。
二、电磁场与电磁波
1.麦克斯韦电磁场理论:01变化的磁场产生电场,02变化的电场产生磁场。
2.电磁场:变化的电场和磁场总是相互联系的,形成一个03不可分割的统一的电磁场。
3.电磁波
(1)产生:变化的电场和磁场由近及远地向周围传播,形成了电磁波。
(2)电磁波是横波,在空间传播04不需要介质。
(3)电磁波的波速:真空中电磁波的波速与光速相同,c=053.0×108 m/s。
(4)v=λf对电磁波06同样适用。
(5)电磁波能产生反射、折射、07干涉、偏振和衍射等现象。
(6)08赫兹在人类历史上首先捕捉到了电磁波,并证实了麦克斯韦的电磁场理论。
三、无线电波的发射和接收
1.无线电波的发射
(1)发射电磁波的条件
①要有足够高的01振荡频率;
②必须是02开放电路,使振荡电路的电场和磁场分散到尽可能大的空间。
(2)信号的调制:为了利用电磁波传递信号,就要对电磁波调制。
有03调幅和04调频两种调制方法。
①05调幅(AM):使高频电磁波的振幅随信号的强弱而变。
②06调频(FM):使高频电磁波的频率随信号的强弱而变。
2.无线电波的接收
(1)当接收电路的固有频率跟收到的电磁波的频率07相同时,接收电路中产生的振荡电流08最强,这种现象叫作电谐振。
(2)09调谐。
(3)10解调,它是11调制的逆
12检波。
四、电磁波谱
1.定义
按电磁波的波长大小或频率高低的顺序把它们排列成谱,叫作电磁波谱。
将电磁波按波长从长到短排列顺序是01无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线和γ射线。
2.电磁波谱的特性、应用
电磁波谱频率/Hz真空中波长/m特性应用递变规律
无线电波
<3
×1011>10-3
波动性强,
易发生衍
射
无线电
技术
红外线
3×1011
~1015
10-7
~10-3
温度02越
高,红外辐
射越强
红外线
遥感
可见光101510-7引起视觉
照明、
摄影
紫外线
1015
~1017
10-9
~10-7
化学效应、
03荧光效
应、能杀菌
医用消毒、
防伪
X射线
1016
~1020
10-12
~10-8
穿透能力
强
检查、医
用透视
γ射线>1019<10-11
穿透能力
更强工业探伤、医用治疗
一、堵点疏通
1.在LC振荡电路中,电容器放电完毕的时刻,回路中磁场能最小。
() 2.同时改变电容器的电容和线圈的电感,振荡电路的周期一定会改变。
() 3.振荡电路的频率越高,发射电磁波的本领越大。
()
4.要将传递的声音信号向远距离发射,必须以高频电磁波作为载波。
()
5.电磁波的传播需要介质。
()
6.电场周围一定存在磁场,磁场周围一定存在电场。
()
7.无线电波不能发生干涉和衍射现象。
()
8.波长不同的电磁波在本质上完全相同。
()
9.可利用红外线的荧光效应辨别人民币的真伪。
()
答案 1.× 2.× 3.√ 4.√ 5.× 6.×7.×8.√9.×
二、对点激活
1.(多选)根据麦克斯韦电磁场理论,下列说法中正确的是()
A.变化的电场一定产生变化的磁场
B.均匀变化的电场一定产生均匀变化的磁场
C.周期性变化的电场一定产生同频率的周期性变化的磁场
D.变化的电场和变化的磁场交替产生,由近及远地向周围传播,形成电磁波
答案CD
解析均匀变化的电场产生恒定的磁场,所以A、B均错误;由麦克斯韦电磁场理论可知,周期性变化的电场一定产生同频率的周期性变化的磁场,C正确;由麦克斯韦电磁场理论可知,D正确。
2.(粤教版选择性必修第二册·第四章第四节图4-4-1改编)电磁波包括无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线等,电磁波谱如图所示,下列说法正确的是()
A.只有高温物体才辐射红外线
B.紫外线常用于杀菌消毒,长时间照射可能损害人体健康
C.无线电波的频率比γ射线的频率大
D.红光的波长比X射线小
答案 B
解析所有的物体都在向外辐射红外线,故A错误;紫外线常用于杀菌消毒,但是长时间照射可能损害人体健康,故B正确;无线电波的波长比γ射线的波长大,则无线电波的频率比
γ射线的频率小,故C错误;红光是可见光,波长比X射线大,故D错误。
关键能力发展与提升
考点一电磁振荡的分析深化理解
1.振荡电流、极板所带电荷量随时间的变化图像
电磁振荡中各物理量的变化
过程电荷量电场强度电场能电流磁感应强度磁场能放电过程变小变小变小变大变大变大
放电完毕000最大最大最大
充电过程变大变大变大变小变小变小
充电完毕最大最大最大000
从上表可总结出如下两类关系:
(1)同步同变关系
在LC振荡电路发生电磁振荡的过程中,电容器相关的物理量:电荷量q、电场强度E、电场能E E是同步变化的,即:
q↓→E↓→E E↓(或q↑→E↑→E E↑)。
线圈相关的物理量:振荡电流i、磁感应强度B、磁场能E B也是同步变化的,即:
i↓→B↓→E B↓(或i↑→B↑→E B↑)。
(2)同步异变关系
在LC振荡过程中,电容器相关的三个物理量q、E、E E与线圈相关的三个物理量i、B、E B
是同步异向变化的,即q、E、E E同时减小时,i、B、E B同时增大,且它们的变化是同步的。
2.LC振荡电路充、放电过程的判断方法
根据电流流向判断当电流流向带正电的极板时,电容器的电荷量增加,磁场能向电场能转化,处于充电过程;反之,当电流流出带正电的极板时,电容器的电荷量减少,电场能向磁场能转化,处于
放电过程
根据物理量的变化趋势判断
当电容器的电荷量q(电压U、场强E)增大或电流i(磁场B)
减小时,处于充电过程;反之,处于放电过程根据能量判断电场能增加时充电,磁场能增加时放电
例1(2023·河北省石家庄市高三下教学质量检测(三))在如图甲所示的LC振荡电路中,通过P点的电流i随时间t变化的图线如图乙所示,规定通过P点的电流方向向右为正方向。
下列说法正确的是()
A.0至0.5 ms内,电容器C正在充电
B.0.5 ms至1 ms内,电容器上极板带正电
C.1 ms至1.5 ms内,Q点的电势比P点的电势高
D.若电容器的电容C加倍,则电流的周期将变为4 ms
[答案] C
[解析]由题图乙可知,0至0.5 ms内,通过P点的电流向右且逐渐增大,则电容器正在放电,故A错误;0.5 ms至1 ms内,通过P点的电流向右且逐渐减小,则电容器正在反向充电,电容器下极板带正电,故B错误;1 ms至1.5 ms内,通过P点的电流向左且逐渐增大,则电容器正在反向放电,电容器下极板带正电,上极板带负电,可知Q点的电势比P点的电势高,故C正确;由题图乙可知,电流的周期T=2 ms,若电容器的电容C加倍,根据T=
2πLC,则电流的周期将变为T′=2T=2 2 ms,故D错误。
例2如图所示,表示LC振荡电路某时刻的情况,以下说法正确的是()
A.电容器正在充电
B.电感线圈中的磁场能正在减小
C.电感线圈中的电流正在减小
D.此时自感电动势正在阻碍电流的增大
[答案] D
[解析]根据磁感线的方向,由右手螺旋定则可以判断,电路中电流方向是逆时针,再根据电容器极板上带电的性质可以判断电容器在放电,A错误;电容器在放电,所以电流在增大,磁场能在增大,自感电动势正在阻碍电流的增大,B、C错误,D正确。
例3(2020·浙江1月选考)如图所示,单刀双掷开关S先打到a端让电容器充满电。
t=0时开关S打到b端,t=0.02 s时LC回路中电容器下极板带正电荷且电荷量第一次达到最大值。
则()
A.LC回路的周期为0.02 s
B.LC回路的电流最大时电容器中电场能最大
C.t=1.01 s时线圈中磁场能最大
D.t=1.01 s时回路中电流沿顺时针方向
[答案] C
[解析]由题图可知,t=0时电容器上极板带正电荷且电荷量最大,开始放电,而t=0.02 s 时电容器下极板带正电荷且电荷量第一次达到最大值,即第一次反向充电完毕,可知LC回
路的周期T =2×0.02 s =0.04 s ,A 错误;LC 回路的电流最大时,电容器放电完毕,电容器中电场能最小,B 错误;t =1.01 s 时,经过1.01 s 0.04 s ·T =2514T ,此时电容器放电完毕,回路中电流
沿逆时针方向,线圈中磁场能最大,C 正确,D 错误。
考点二 电磁波的产生、传播及电磁波谱) 深化理解 1.对麦克斯韦电磁场理论的理解
2.对电磁波的理解
(1)电磁波是横波,电磁波的电场、磁场、传播方向三者两两垂直,如图所示。
(2)根据电磁场理论,电磁场的转换就是电场能量和磁场能量的转换,因而电磁波的发射过程就是辐射能量的过程,传播过程就是能量传播的过程。
能量是电磁场的物质性最有说服力的证据之一。
由此,人们认识到物质存在两种形式,一种是由原子和分子构成的实物,另一种则是以电磁场为代表的场。
(3)电磁波与机械波的比较
3.对电磁波发射、接收过程的理解
(1)区分调制和解调
声音、图像等信号频率相对较低,不能转化为电信号直接发射出去,将这些低频信号加载到高频电磁波信号上,就能有效发射。
在电磁波发射技术中,将声音、图像信号加载到高频电磁波上的过程就是调制。
而将声音、图像信号从高频信号中还原出来的过程就是解调。
(2)区分调谐和解调
调谐就是使接收电路产生电谐振的过程,即选择携带有用信号的高频振荡电流,使其在接收电路中产生的感应电流最强的过程;解调是将高频电流中携带的有用信号分离出来的过程。
考向1电磁波的产生和传播
例4关于电磁波,下列说法正确的是()
A.只要空间某处的电场或磁场发生变化,就会在其周围产生电磁波
B.电磁波在真空中自由传播时,其传播方向与电场强度、磁感应强度均垂直
C.利用电磁波传递信号可以实现无线通信,但电磁波不能通过电缆、光缆传输
D.电磁波可以由电磁振荡产生,若波源的电磁振荡停止,空间的电磁波随即消失
[答案] B
[解析]均匀变化的电(磁)场产生恒定的磁(电)场,恒定的磁(电)场不会产生电(磁)场,也就不会产生电磁波,A错误;变化的电场和磁场相互激发,且相互垂直,形成的电磁波的传播方向与电场和磁场均垂直,B正确;电磁波可以通过电缆、光缆传播,C错误;电磁振荡停止后,电磁波可以在空间继续传播,直到能量消耗完为止,D错误。
例5(2021·福建高考)(多选)以声波作为信息载体的水声通信是水下长距离通信的主要手段。
2020年11月10日,中国载人潜水器“奋斗者”号创造了10909米深潜纪录。
此次深潜作业利用了水声通信和电磁通信等多种通信方式进行指令传输或数据交换,如图所示。
下列说法正确的是()
A.“奋斗者”号与“探索一号”通信的信息载体属于横波
B.“奋斗者”号与“沧海”号通信的信息载体属于横波
C.“探索一号”与通信卫星的实时通信可以通过机械波实现
D.“探索一号”与“探索二号”的通信过程也是能量传播的过程
[答案]BD
[解析]由题图知,“奋斗者”号与“探索一号”通信是通过水声通信,声波是纵波,故信息载体属于纵波,故A错误;由题图知,“奋斗者”号与“沧海”号通信是通过无线蓝绿光通信,光波是横波,故信息载体属于横波,故B正确;因为太空中没有介质,机械波无法传播,所以“探索一号”与通信卫星的实时通信无法通过机械波实现,只能通过电磁波来实现,故C错误;传递信息的过程也是传递能量的过程,故“探索一号”与“探索二号”的通信过程也是能量传播
的过程,故D正确。
例6(2021·浙江6月选考)大功率微波对人和其他生物有一定的杀伤作用。
实验表明,当人体单位面积接收的微波功率达到250 W/m2时会引起神经混乱,达到1000 W/m2时会引起心肺功能衰竭。
现有一微波武器,其发射功率P=3×107 W。
若发射的微波可视为球面波,则引起神经混乱和心肺功能衰竭的有效攻击的最远距离约为()
A.100 m25 m B.100 m50 m
C.200 m100 m D.200 m50 m
[答案] B
[解析]设有效攻击的最远距离为r,人体单位面积接收的微波功率的临界值为P′,则P′=P S
=P
4πr2,解得r=
P
4πP′。
则引起神经混乱的有效攻击的最远距离为r1=P
4πP1′
=
3×107
4×3.14×250m≈100 m,引起心肺功能衰竭的有效攻击的最远距离为r2=
P
4πP2′
=
3×107
4×3.14×1000m≈50 m。
故B正确。
考向2电磁波谱
例7电磁波在生活中有着广泛的应用,下列说法正确的是()
A.雷达是利用无线电波中的长波来测定物体位置的
B.太阳辐射在黄绿光附近辐射最强,人眼对黄绿光最敏感
C.在电磁波的发射技术中,使载波随各种信号而改变的技术叫调谐
D.紫外线的波长比可见光的波长更长,具有较高的能量,可以用来灭菌消毒
[答案] B
[解析]微波波长较短,直线传播性能好,雷达是利用微波来测定物体位置的,故A错误;太阳辐射在黄绿光附近辐射最强,而人眼也对黄绿光最敏感,故B正确;在电磁波的发射技术中,使载波随各种信号而改变的技术叫调制,故C错误;紫外线的波长比可见光的波长更短,频率更高,具有较高的能量,可以用来灭菌消毒,故D错误。
对电磁波谱的五点说明
(1)波长不同的电磁波,表现出不同的特性。
其中波长较长的无线电波和红外线,易发生干涉、
衍射现象;波长较短的X射线、γ射线,穿透能力较强。
(2)电磁波谱中,相邻两波段的电磁波的波长并没有很明显的界线,如紫外线和X射线、X射线和γ射线都有重叠。
(3)不同的电磁波,产生的机理不同,无线电波是振荡电路中自由电子的周期性运动产生的;红外线、可见光、紫外线是原子的外层电子受到激发后产生的;X射线是原子的内层电子受到激发后产生的;γ射线是原子核受到激发后产生的。
(4)都具有反射、折射、衍射和干涉的特性,波长越长越容易发生干涉、衍射现象,波长越短,穿透能力越强。
(5)电磁波的能量随频率的升高而增大。
课时作业
[A组基础巩固练]
1.(2020·江苏高考)(多选)电磁波广泛应用在现代医疗中。
下列属于电磁波应用的医用器械有()
A.杀菌用的紫外灯
B.拍胸片的X光机
C.治疗咽喉炎的超声波雾化器
D.检查血流情况的“彩超”机
答案AB
解析紫外光的频率高,能量强,常用于杀菌,紫外灯属于电磁波的应用,A正确;X光的穿透能力较强,常用于拍胸片,X光机属于电磁波的应用,B正确;超声波雾化器属于超声波的应用,与电磁波无关,C错误;“彩超”机属于超声波的应用,与电磁波无关,D错误。
2.(2023·江苏省扬州市高三下开学考试)如图所示,q-t图像表示LC振荡电路中电容器下极板电荷量随时间变化的图像,下列说法正确的是()
A.Oa时间段,线圈中磁场能在减小
B.b、d两时刻电路中电流最大
C.b、d两时刻电容器中电场能最大
D.该电路可以有效地把电磁波发射出去
答案 C
解析从q-t图像可知,Oa时间段,电容器的电荷量在减小,故电容器的电场能在减小,线圈中的磁场能在增大,A错误;从q-t图像可知,b、d两时刻电容器的电荷量最大,故电容器中电场能最大,电路中电流为0,B错误,C正确;有效地发射电磁波,需要有足够高的振荡频率和开放电路,此电路不是开放电路,不能有效地发射电磁波,D错误。
3.2016年在贵州建成了500米口径的球面射电望远镜——“中国天眼”,这是世界上单口径最大、灵敏度最高的射电望远镜,它对电磁波的各个波段都具有良好的接收能力。
下列关于电磁波的说法正确的是()
A.频率越高的电磁波越容易发生明显的衍射现象
B.频率越高的电磁波在真空中的传播速度越大
C.在水中紫外线的传播速度小于红外线的传播速度
D.红外线的显著作用是热效应,温度较低的物体不能辐射红外线
答案 C
解析频率越高的电磁波,波长越短,越不容易发生明显的衍射现象,故A错误;不同频率的电磁波在真空中的传播速度都一样,等于光速,故B错误;紫外线的频率比红外线的频率
大,水对其折射率较大,根据v=c
可知在水中紫外线的传播速度小于红外线的传播速度,故
n
C正确;红外线的显著作用是热效应,任何温度的物体均可以辐射红外线,故D错误。
[B组综合提升练]
4.雪深雷达是2020珠峰高程测量主力设备之一,该系统主要利用天线发射和接收高频电磁波来探测珠峰峰顶冰雪层厚度,如图所示。
下列说法正确的是()
A.雷达利用电磁波的干涉特性工作
B.电磁波发射时需要进行调谐和解调
C.电磁波从空气进入雪地,频率减小,波长增大
D.在电磁波中,电场和磁场随时间和空间做周期性变化
答案 D
解析电磁波同声波一样,遇到障碍物会发生反射,雷达利用电磁波的反射特性工作,故A 错误;电磁波发射时需要调制,接收时需要调谐和解调,故B错误;电磁波的频率由波源决定,故频率不变,由v=λf知,波长减小,故C错误;电磁波电场和磁场随时间和空间做周期性变化,故D正确。
5.(2024·天津市东丽区高三上开学测试)2019年被称为5G元年,这一年全球很多国家开通了5G网络。
5G网络使用的无线电波通信频率是在3.0 GHz以上的超高频段和极高频段,比目前4G通信频率在0.3 GHz~3.0 GHz间的特高频段网络拥有更大的带宽和更快的传输速率。
下列说法正确的是()
A.4G信号是横波,5G信号是纵波
B.4G信号和5G信号相遇能产生干涉现象
C.5G信号比4G信号波长更长,相同时间传递的信息量更大
D.5G信号比4G信号更不容易绕过障碍物,所以5G通信需要搭建更密集的基站
答案 D
解析4G信号和5G信号均为电磁波,均是横波,A错误;4G信号和5G信号的频率不同,
相遇时不能发生干涉现象,B错误;5G信号比4G信号频率高、波长小,5G信号拥有更大的带宽和更快的传输速率,可知相同时间传递的信息量更大,C错误;因5G信号的波长比4G信号的波长小,则5G信号比4G信号更不容易发生衍射,即更不容易绕过障碍物,所以5G通信需要搭建更密集的基站,D正确。
6.(2023·广东省高州市高三下第二次模拟)(多选)图甲为某种车辆智能道闸系统的简化原理图:预埋在地面下的地感线圈L和电容器C构成LC振荡电路,当车辆靠近地感线圈时,线圈自感系数变大,使得振荡电流频率发生变化,检测器将该信号发送至车牌识别器,从而向闸机发送起杆或落杆指令。
某段时间振荡电路中的电流如图乙,则下列有关说法正确的是()
A.t1时刻电容器间的电场强度为最小值
B.t1~t2时间内,电容器处于充电过程
C.汽车靠近线圈时,振荡电流频率变小
D.从图乙波形可判断汽车正靠近地感线圈
答案ABC
解析由题图乙可知,t1时刻电流最大,则电容器所带电荷量为0,电容器间的电场强度为最小值,故A正确;t1~t2时间内,电流逐渐减小,则电容器处于充电过程,故B正确;当车辆靠近地感线圈时,线圈自感系数变大,根据T=2πLC可知,振荡电流周期变大,频率变小,故C正确;从图乙波形可知,振荡电流周期越来越小,根据T=2πLC可知,线圈自
感系数越来越第4讲传感器
实验:利用传感器制作简单的自动控制装置
[教材阅读指导]
(对应人教版选择性必修第二册相关内容及问题)
第五章阅读“1 认识传感器”。
第五章第2节结合“图5.2-4 电阻随温度的变化关系”,说一说金属热电阻阻值随温度变化的特点与热敏电阻的不同。
提示:与热敏电阻相比,金属热电阻的化学稳定性好,测温范围大,但灵敏度较差。
第五章第2节阅读[拓展学习]“霍尔元件”。
第五章阅读“3 利用传感器制作简单的自动控制装置”。
第五章第3节[练习与应用]T 1。
提示:P 端电势低于Q 端,指针向零点左侧偏转。
第五章[复习与提高]A 组T 3。
提示:电路原理图如图所示:
第五章[复习与提高]B 组T 4;T 5。
提示:T 4:U =mgRE kl (R +R 0+r )。
T 5:(1)用左手定则分析电子所受洛伦兹力时,注意电子带负电,运动方向与电流方向相反,下侧面A ′电势高。
(2)由U H h
·e =Bev , I =nevhd
联立可得:U H =BI ned。
(3)有影响,应使磁感线平行A 、A ′面,且与电流I 的方向垂直;
设k 为放大显示的倍数,由U =kU H ,U H =BI ned ,得U =kBI ned
,则k 、I 、n 、e 、d 一定时,U 与
B成正比,即磁传感器的示数与被测磁感应强度有线性关系。
必备知识梳理与回顾
一、传感器及其工作原理
1.传感器的工作原理:能够感受诸如力、温度、光、声、化学成分等被测量,并能把它们按照一定的规律转换为便于传送和处理的可用信号输出。
通常转换成的可用信号是电压、电流等01电学量,或转换为电路的02通断。
把非电学量转换为电学量,可以很方便地进行测量、03传输、处理和04控制。
传感器应用的一般模式如图所示:
2.传感器的核心元件
(1)05非电学量的部分。
(2)06电信号的部分。
(3)信号调整与转换电路:能把输出的微弱的电信号放大的部分。
3.传感器的分类
工作原理举例物理传
感器
利用物质的物理特性或物理效应制成力传感器、磁传感器、声传感器等
化学传感器利用电化学反应原理,把无机或有机化
学物质的成分、浓度转换为电信号
离子传感器、气体传感器等
生物
传感器
利用生物活性物质的选择性来识别和
测定生物化学物质酶传感器、微生物传感器、细胞传感
器等
二、常见敏感元件
1.光敏电阻
(1)01越小。
(2)原因:光敏电阻的构成物质为半导体材料,无光照时,载流子极少,导电性能02差;随着光照的03增强,载流子增多,导电性变好。
(3)作用:把04光照强弱这个光学量转换为05电阻这个电学量。
2.热敏电阻和金属热电阻
(1)热敏电阻
热敏电阻一般由半导体材料制成,其电阻随温度的变化明显。
如图甲所示为一种热敏电阻的阻值随温度变化的特性曲线,温度升高时,其电阻06减小。
(2)金属热电阻
有些金属的电阻率随温度的升高而07增大,这样的电阻也可以制作温度传感器,称为热电阻,如图乙所示为某金属导线电阻的温度特性曲线。
(3)作用:热敏电阻和金属热电阻都能够把温度这个热学量转换为电阻这个电学量。
注意:在工作温度范围内,电阻值随温度上升而增加的是正温度系数(PTC)热敏电阻器;电阻值随温度上升而减小的是负温度系数(NTC)热敏电阻器。
3.电阻应变片
(1)电阻应变片的作用:电阻应变片能够把物体08形变这个力学量转换为09电阻这个电学量。
(2)应变式电子秤的组成及敏感元件:由金属梁和电阻10应变片组成,敏感元件是11应变片。
(3)应变式电子秤的工作原理。