2020_2021学年新教材高中物理第5章传感器及其应用阶段复习课课件鲁科版选择性必修第二册2021

(1)为了使温度过高时报警器铃响，c应接在_________(选填“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向_________移动 (选填“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 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________________________________ _________________________________________________________________。
电阻减小得非常迅速，利用这种半导体材料可以制成体积很小的热敏电阻。
如图所示是火警报警系统的部分电路，其中RT为热敏电阻，电流表A为值班室
的显示器，a、b之间接报警器。当热敏电阻RT所在处出现火情时，电流表A的
电流I、报警器两端的电压U的变化情况是
()
变大，U变大
变大，U变小
变小，U变大
变小，U变小
【补偿训练】
(多选)电源、开关S、定值电阻R1、R2，光敏电阻R3和电容器连成如图所示的
电路，电容器的两平行板水平安置，当开关S闭合，并且无光照射光敏电阻R3
时，一带电液滴恰好静止在电容器两板间的M点。当用强光照射光敏电阻R3时，
光敏电阻的阻值变小，则
()
A.液滴向上运动
B.液滴向下运动
C.电容器所带电荷量减小
阶段复习课 第5章
核心整合·思维导图
必备考点·素养评价
素养一 物理观念 考点 常见敏感元件及其应用 1.常见敏感元件的特点： (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、
【解析】选D。当出现火情时，热敏电阻阻值减小，则总电阻减小，由闭合电
路欧姆定律可知电路中总电流增大；由U=Ir可知内电压增大，则路端电压减小，
故电压表示数减小；总电流增大，则R1两端的电压增大，则并联部分电压减小， 故R2中的电流减小，故D正确。
【补偿训练】如图所示是计算机光驱的工作原理：R1是光敏电阻(有激光照射 时电阻较小，无激光照射时电阻较大)，R2是定值电阻，信号处理系统可以根 据R2两端的电压变化把光信号变成电信号。用激光发射脉冲激光信号扫描光 盘，从光盘上反射回来的激光信号照到光敏电阻R1上。下列分析正确的是
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
。
2.敏感元件关键词转化：
【素养评价】
半导体材料的导电性能受外界条件的影响很大，有的半导体在温度升高时其
(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。
2.传感器应用关键词转化：
【素养评价】 某兴趣小组利用压敏电阻(压敏电阻的阻值R随所受压力的增大而减小)设计了 判断电梯运动状态的装置， 示意图如图甲所示。将压敏电阻平放在电梯内， 受压面朝上，在上面放一物体A，电梯静止时电压表示数为U0，电梯在某次运 动过程中，电压表的示数变化情况如图乙所示，下列判断中正确的是( )
D.电容器两极板间电压变大
谢谢观看！
【解析】选A、D。当用强光照射光敏电阻R3时，光敏电阻的阻值变小，电路 中电流增大，R1两端间的电压增大，电容器的电压增大，板间场强增大，液 滴所受的电场力增大，液滴向上运动，故A、D正确，B错误；电容器的电压 增大，电容不变，由Q=CU知，电容器所带电荷量增大，故C错误。
素养二 科学探究 考点 制作简单的自动控制装置 1.自动控制装置： (1)常见启动控制条件：光照强度、温度、声音、水位、压力等达到一定程度。 (2)常见开关控制方式：通过电磁继电器控制开关断开与闭合。 (3)通过外部条件的变化引起敏感元件的变化对电路进行动态分析。
2.自动控制装置关键词转化：
【素养评价】 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RT阻值随温度变化的图线如图甲所示，图乙是由该热敏电阻RT作为传感器制 作的简单自动报警器线路图。问：
～t1内电梯可能匀加速上升 1～t2内电梯可能匀速上升 1～t2内电梯可能在减速上升 2～t3内电梯可能匀减速下降
【解析】选C。0～t1内，电压表读数大于U0，可知压敏电阻B的阻值增大，则 所受的压力小于A的重力，物体A失重，则电梯不可能匀加速上升，选项A错误； t1～t2内，电压表读数大于U0保持不变，则压敏电阻的阻值不变且大于静止时 的阻值，说明物体A失重，则电梯可能匀减速上升，选项B错误，C正确；t2～ t3内电压表读数大于U0，说明压敏电阻阻值大于原来静止时的阻值，则物体A 失重，则电梯加速度向下，则选项D错误。
答案：见解析图
素养三 科学思维 考点 传感器的应用 1.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。
()
A.有激光照射光敏电阻时，信号处理系统两端获得电压较高 B.有激光照射光敏电阻时，信号处理系统两端获得电压较低 C.有激光照射光敏电阻时，R1消耗的电功率一定较大 D.有激光照射光敏电阻时，R1消耗的电功R1时，光敏电阻R1减小，回路中电流I增 大，R2两端电压U2=IR2增大，所以信号处理系统两端获得电压较高，故A正 确，B错误。设电源的内阻为r，若R2+r>R1，则有激光照射光敏电阻R1时， R1消耗的电功率一定减小；若R2+r<R1，则有激光照射光敏电阻R1时，R1消 耗的电功率一定增大，故C、D错误。
【解析】(1)热敏电阻RT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。 (3)在最低报警温度时不能报警，这可能由多种原因造成，如：①电源提供的 电压太小，导致磁铁的磁性太弱；②弹簧的劲度系数太大，电磁铁的吸引力小 于弹力等。 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
【补偿训练】 光敏电阻在各种自动化装置中有很多应用，其中就可用于街道路灯的自动控 制开关，如图所示为模拟电路，其中A为光敏电阻，B为电磁继电器，C为照明 电路，D为路灯，请连成正确的电路，达到日出灯熄、日落灯亮的效果。
【解析】当天亮时，光线照射光敏电阻A，其阻值迅速减小，控制回路电流增 大，电磁继电器B工作，吸下衔铁使触点断开，路灯熄灭。当夜晚降临，光线 变暗，光敏电阻A的阻值增大，控制回路电流减小，弹簧将衔铁拉起，触点接 通，路灯点亮。电路连接如图所示。