高二物理认识传感器
高二物理人教版(2019)选择性必修第二册第五章 传感器 知识点整理
![高二物理人教版(2019)选择性必修第二册第五章 传感器 知识点整理](https://img.taocdn.com/s3/m/69bb8d68326c1eb91a37f111f18583d049640fa3.png)
第五章传感器第一节:认识传感器(1、传感器)(2、传感器的原理和分类)第二节:常见传感器的工作原理及应用(1、光敏电阻)(2、热敏电阻和金属热电阻)(3、应变式力传感器)(4、电容式传感器)(5、声传感器)(6、温度传感器)(7、传感器应用的一般模式)第三节:利用传感器制作简单的自动控制装置(1、电饭锅的工作原理)(2、火灾报警器的工作原理)(3、斯密特触发器)(4、蜂鸣器)(5、鼠标)(6、常见传感器的应用)(7、常见电学原件的原理)第一节传感器一、传感器1.定义:能够感受诸如力、温度、光、声、化学成分等非电学量,并能把它们按照一定的规律转换为电压、电流等电学量,或转化为电路的通断的器件或者装置。
2.功能:把非电学量转换为电学量以后,就可以很方便地进行测量、传输、处理和控制了。
二、传感器的原理和分类1.传感器原理传感器感受的通常是非电学量,如压力、温度、位移、浓度、速度、酸碱度等,而它输出的通常是电学量,如电压值、电流值、电荷量等,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。
传感器原理如下图所示。
2.传感器的分类常用传感器是利用某些物理、化学或生物效应进行工作的。
根据测量目的不同,可将传感器分为物理型、化学型和生物型三类。
物理型传感器是利用被测量物质的某些物理性质(如电阻、电压、电容、磁场等)发生明显变化的特性制成的,如光电传感器、力学传感器等。
化学型传感器是利用能把化学物质的成分、浓度等化学量转换成为电学量的敏感元件制成的。
生物型传感器是利用各种生物或生物物质的特性做成的,用以检测与识别生物体内化学成分的传感器,生物或生物物质主要是指各种酶、微生物、抗体等,分别对应酶传感器、微生物传感器、免疫传感器等等。
第二节常见传感器的工作原理及应用一、光敏电阻1、特点:光敏电阻能够把光照强弱这个光学量转换为电阻大小这个电学量,一般随光照的增强电阻值减小。
2、原理:光敏电阻是用半导体材料制成的,硫化镉在无光时,载流子(导电电荷)极少,导电性能不好,随着光照的增强,载流子增多,导电性能变好。
高中物理选修二 学习笔记 第5章 1 认识传感器 2 常见传感器的工作原理及应用
![高中物理选修二 学习笔记 第5章 1 认识传感器 2 常见传感器的工作原理及应用](https://img.taocdn.com/s3/m/4442491dc950ad02de80d4d8d15abe23492f036b.png)
1认识传感器2常见传感器的工作原理及应用[学习目标] 1.知道什么是传感器,了解传感器的种类(重点)。
2.知道传感器的组成与应用模式。
3.知道光敏电阻、金属热电阻、热敏电阻、电阻应变片、电容式传感器的工作原理及应用(难点)。
一、传感器及其工作原理干簧管结构:如图甲所示,玻璃管内封入了两个软磁性材料制成的簧片,接入图乙电路,当条形磁体靠近干簧管时:(1)会发生什么现象,为什么?(2)干簧管的作用是什么?________________________________________________________________________________________________________________________________________________1.传感器(1)定义: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________________(通常是________、电流等电学量)输出,或转换为电路的________的器件或装置。
(2)功能:把____________量转化为____________量,可以方便地进行测量、传输、处理和________。
2.传感器的种类、组成与应用模式(1)分类:按传感器的工作原理的不同,把传感器分为________传感器、________传感器和________传感器。
(2)组成:传感器主要由________________、转换元件组成。
①敏感元件:能直接感受或响应外界被测非电学量的部分。
相当于人的感觉器官,是传感器的核心部分,是利用材料的某种敏感效应(如热敏、光敏、压敏、力敏、湿敏等)制成的。
②转换元件:将敏感元件输出的信号直接转换成电信号的部分。
(3)应用模式:例1关于传感器,下列说法正确的是()A.所有传感器都是由半导体材料制成的B.金属材料也可以制成传感器C.传感器主要是通过感知电压的变化来传递信号的D.水银温度计是一种传感器例2在多种检测三聚氰胺的方法中有一种“酶标法”检测,这种检测方法使用的传感器,应为传感器中的哪一类()A.物理传感器B.化学传感器C.生物传感器D.温度传感器二、光敏电阻1.特点:在被光照射时________发生变化,阻值随光照强度的增强而明显________。
高二物理传感器及其应用
![高二物理传感器及其应用](https://img.taocdn.com/s3/m/672ce8a4960590c69ec3761f.png)
1-75
1
第三节 传感器及其应用 一.什么是传感器 1.传感器的概念:
广义上讲 —— 传感器就是能感知外界信息并能按一定规
律将这些信息转换成可用信号的装置。 简单地说 —— 传感器是将外界信号转换为电信号的装置。 所以传感器由敏感元器件(感知元件)和转换器件 (将敏感元件的输出量转换成适宜传输和测量的量的器件, 如电学量)两部分组成;有的半导体敏感元器件可以直接 输出电信号,本身就构成传感器。
我国第一种实用化的 生物传感器—SBA30型乳酸分析仪
最典型的应用是在医疗卫生行业,医院里各种进行生
化分析的仪器之中……
1-75
9
第三节 传感器及其应用 物理新教
材中增加实验
《传感器的简
单应用》,体
现加强对学生 科技意识和动 手等能力的培 养,有利于学
生的科学文化
素质。
1-75 10
参考问题
1 超温报警(必) 2 温度自控 (选),过高噪声的检测(思考题)。 3自动开关门、进入及走出人数的自动记数。 4 简单保安问题
第三节 传感器及其应用 温度传感器
1-75
7
第三节 传感器及其应用 红外线传感器——实现无接触测量
应用领域: 航空摄影、卫星遥感、家电遥控、防盗防火报警器、
自动门、生物探测器……
1-75
8
第三节 传感器及其应用 生物传感器——用以检测和识别生物体内化学成分。
SBA-70型生物传感 在线分析系统 应用领域:
对各种传感器的需求越大..
1-75
3
第三节 传感器及其应用 信息采集的关键是传感器,传感器的性能在很大程度上 决定着整个信息技术的性能,所以传感器技术已成为现代信 息技术的重要支柱之一,在当代科学技术中占有十分重要的 地位,是高新技术竞争的核心技术之一。其开发研究和生产 能力与应用水平直接影响到科学技术的发展和应用。 各发达国家都将传感器技术视为现代高新技术发展的关 键之一。我国从20世纪80年代以来也将传感器技术列入国家 高新技术发展的重点。 传感器作为向自然界获取信息的工具,几乎渗透到科 学技术、社会生产和人民生活的每一个角落,彩电、冰箱、 空调……
高中物理选择性必修件第五章认识传感器
![高中物理选择性必修件第五章认识传感器](https://img.taocdn.com/s3/m/d98efea7541810a6f524ccbff121dd36a32dc49f.png)
时间测量
在物理实验中,常常需要 精确测量时间,如使用光 电门传感器测量物体通过 某一点的时间。
验证物理定律实验
牛顿第二定律验证
通过加速度传感器测量物体的加 速度,结合已知的质量和合外力
,验证牛顿第二定律。
动量守恒定律验证
在碰撞实验中,使用速度传感器分 别测量碰撞前后两物体的速度,从 而验证动量守恒定律。
流量传感器
监测管道中液体或气体的流量,实现精确的流量 控制,保证生产过程的稳定性和效率。
环境保护领域应用
空气质量传感器
监测大气中的PM2.5、PM10、二氧化硫、氮氧化物等有害物质的 含量,为环境保护提供数据支持。
水质传感器
用于监测水体中的PH值、溶解氧、浊度、重金属离子等参数,评估 水环境质量。
高中物理选择性必修件第五章 认识传感器
汇报人:XX
20XX-01-19
CONTENTS
• 传感器概述 • 传感器技术基础 • 常见传感器类型及其工作原理 • 传感器在物理实验中的应用 • 传感器在日常生活和工业生产
中的应用 • 传感器技术发展趋势与挑战
01
传感器概述
定义与分类
传感器定义
传感器是一种能够将非电学量( 如温度、压力、光强等)转化为 电学量(如电压、电流等)的装 置。
应用领域
传感器广泛应用于工业自动化、环境监测、医疗诊断、智能家居等领域。
重要性
传感器技术的发展对于推动科技进步、提高生产效率和生活质量具有重要意义 ,是现代信息技术的重要组成部分。
02
传感器技术基础
敏感元件及转换电路
敏感元件
指传感器中能直接感受或响应被测量的部分,如热敏电阻、光敏 电阻等。
转换电路
高二物理选修课件传感器的应用
![高二物理选修课件传感器的应用](https://img.taocdn.com/s3/m/d957ac06e55c3b3567ec102de2bd960590c6d9d5.png)
节能减排技术应用
传感器类型
使用气体传感器、能耗监测传感 器等。
监控对象
对生产过程中的废气、废水等排放 进行监控,同时对设备的能耗进行 实时监测。
数据处理
通过对传感器数据的分析,优化生 产工艺和设备运行参数,实现节能 减排的目标。
04
传感器在智能家居和智能 交通中的应用
智能家居控制系统
温度传感器
用于测量水体的酸碱度,判断水质是否受到酸碱污染。pH传感器通常
采用玻璃电极作为感应元件,将pH值转化为电信号进行测量。
02 03
氧化还原电位传感器
用于监测水体中的氧化还原反应,判断水质是否受到氧化剂或还原剂的 污染。该传感器通过测量水体的氧化还原电位,反映水质的氧化还原状 态。
重金属离子传感器
用于检测水体中的重金属离子,如铅、汞、镉等。这些传感器通常采用 离子选择电极或原子吸收光谱等原理,对重金属离子进行定性和定量分 析。
数据处理
将传感器采集的数据进行 处理和分析,通过控制系 统对生产线进行自动化调 节。
产品质量检测与控制
传感器类型
使用位移传感器、力传感器、光电传 感器等。
检测对象
数据处理
将传感器采集的数据与预设的标准进 行比较,判断产品是否合格,并将不 合格产品自动剔除。
对产品的尺寸、重量、外观等质量参 数进行检测。
用于监测人体心电信号,判断心脏功能是否正常。心电传感器通常采用导电橡胶电极或干 电极等原理,采集心电信号并进行分析处理,为心脏疾病的诊断和治疗提供辅助依据。
06
传感器技术前沿及未来发 展趋势
新型传感器技术介绍
光纤传感器
利用光纤传输光信号,实现对被测量对象的远程、高精度测量,具 有抗干扰能力强、传输距离远等优点。
高二传感器知识点总结
![高二传感器知识点总结](https://img.taocdn.com/s3/m/f0216d3626284b73f242336c1eb91a37f1113202.png)
高二传感器知识点总结一、传感器的基本概念传感器是一种能够感知周围环境并将感知到的信息转化为电信号或其他形式信号的器件。
传感器在工业自动化、智能家居、医疗设备、汽车工业等领域都有广泛的应用,对于提高生产效率、改善生活质量有着重要的作用。
二、传感器的分类1. 按照测量物理量分类传感器根据其测量的物理量不同可以分为温度传感器、压力传感器、光敏传感器、湿度传感器、力传感器、位移传感器等多种类型。
2. 按照传感原理分类传感器还可以按照其传感原理不同进行分类,常见的传感原理包括电阻传感器、电容传感器、电感传感器、霍尔传感器、红外线传感器、激光传感器等。
3. 按照传感器的工作原理分类按照传感器的工作原理可以分为接触式传感器和非接触式传感器两种。
接触式传感器需要直接接触被测物体,而非接触式传感器可以通过无线、光学或者声波等方式进行测量。
三、传感器的特点1. 灵敏度高传感器能够感知到微小的变化,具有高的灵敏度。
2. 可靠性高传感器具有良好的稳定性和可靠性,能够长时间稳定工作。
3. 多功能性强传感器可以感知多种物理量,具有多功能性。
4. 体积小、重量轻传感器通常体积小、重量轻,便于安装和携带。
5. 自动化程度高传感器可以实现自动检测和自动控制,有助于提高生产效率。
四、传感器的应用1. 工业自动化传感器在工业自动化领域有着广泛的应用,可以用于测量温度、压力、液位、流量等参数,实现设备的自动化控制。
2. 智能家居在智能家居领域,传感器可以应用于智能灯光控制、温湿度监测、门窗开关检测等方面,提高生活的便利性和舒适性。
3. 医疗设备在医疗设备领域,传感器可以用于心率监测、血压监测、血糖监测等,为医疗人员提供重要的生理参数。
4. 汽车工业在汽车工业中,传感器可以用于车速测量、车重检测、发动机温度检测等,提高车辆的性能和安全性。
五、传感器的未来发展趋势1. 多功能集成传感器未来发展趋势是实现多功能集成,将多种传感功能整合在一个器件中,提高传感器的智能化和多功能性。
高二物理 第三章 传感器及原理应用
![高二物理 第三章 传感器及原理应用](https://img.taocdn.com/s3/m/d81f5b15ff00bed5b9f31dd6.png)
﹑速度传感器﹑位移传感器﹑压力传感器﹑温度传感器负荷传
感器、扭矩传感器等. 2.按工作原理分类:电阻应变式传感器(光敏电阻﹑热敏 电阻)﹑压电式传感器﹑电容式传感器﹑涡流式传感器﹑动圈 式传感器﹑磁电式传感器﹑差动变压器式传感器等.
3.按能量传递方式分类:有源传感器﹑无源传感器.
......
知识点3 常考的几种传感器
第三章
传感器
传感器及其原理
知识点 1 传感器
1.定义:通常是把被测的非电信息,按一定的规律转换成 与之对应的电信息的器件或装置 敏感元件 、____________ 处理电路 2.组成:传感器由__________ 组成。 3.工作流程为:
知识点2
传感器的分类
1.按被测量分类:加速度传感器(即测量加速度的传感器)
故 C 正确,其余各项均错.
答案:C
2.如图 3-1-3 所示,将多用表的选择开关置于“欧姆”
挡,再将电表的两支表笔与负温度系数的热敏电阻 Rt(负温度系
数热敏电阻是指阻值随温度的升高而减小的热敏电阻)的两端 相连,这时表针恰好指在刻度盘的正中间.若往 Rt 上擦一些酒 左 移动;若用吹风机将热风吹向电阻,表针 精,表针将向______ 右 移动. (填“左”或“右”) 将向______ 解析:若往 Rt 上擦一些酒精,由于酒精蒸发
C.自动洗衣机中的压力传感装置 D.电饭煲中控制加热和保温的温控器
解析:红外线警报器的工作原理是:如果有人通过红外线 可以察觉得到的范围,那么红外线报警器就会发出信号,并与 触点接通,使灯点亮且发出警报.因此,红外线警报器的工作
过程是将光信号转化为电信号,A 选项正确.而 B 选项是将声
音信号转换为电信号的过程,C 选项是利用压力来传递信息的
高中物理第5章传感器1认识传感器新人教版选择性必修第二册
![高中物理第5章传感器1认识传感器新人教版选择性必修第二册](https://img.taocdn.com/s3/m/d021de7182c4bb4cf7ec4afe04a1b0717fd5b380.png)
金额清楚地显示在面板上,既方便了工作人员,又方便了顾客。电
子计价秤使用的传感器是(
)
A.红外线传感器
B.压力传感器
√
C.超声波传感器
D.温度传感器
2
3
4
B
[传感器将温度、力、光、声音等非电学量转换为电学量,此处
电子计价秤使用的传感器是压力传感器,将力学量转换成电学量,
故B正确,A、C、D错误。]
非电学量按一定规律转换成电学量或者是电路的通断,故A正确,B、
C、D错误。]
1
2
3
4
2.有一些星级宾馆的洗手间装有自动干手机,洗手后将湿手靠近,机内的传感器
就开通电热器加热,有热空气从机内喷出,将湿手烘干,手靠近自动干手机能使
传感器工作,是因为改变了(
)
A.湿度
B.温度
C.磁场
D.电容
√
D
[根据自动干手机工作的特征,手靠近干手机时电热器工作,手撤离后电热器
器,其电阻r的倒数与酒精气体的浓度c成正比。如图所示的电路接在恒
压电源上,R和R0为定值电阻,则电压表的示数U与酒精气体浓度c的对
应关系为(
)
A.U越大,表示c越大,但是c与U不成正比
√
B.U越大,表示c越大,而且c与U成正比
C.U越大,表示c越小,但是c与U不成反比
D.U越大,表示c越小,而且c与U成反比
器:用来检测机器人所处环境(如是什么物体,离物体的距离有多远
等)及状况(如抓取的物体是否滑落)的传感器。具体有物体识别传感
器、物体探伤传感器、接近觉传感器、距离传感器、力觉传感器、
听觉传感器等。
为了检测作业对象及环境或机器人与它们的关系,在机器人上
高二物理关于传感器的应用知识点详解
![高二物理关于传感器的应用知识点详解](https://img.taocdn.com/s3/m/ac58b56f65ce0508763213fc.png)
高二物理关于传感器的应用知识点详解一、传感器的及其工作原理1、有一些元件它能够感受诸如力、温度、光、声、化学成分等非电学量,并能把它们按照一定的规律转换为电压、电流等电学量,或转换为电路的通断.我们把这种元件叫做传感器.它的优点是:把非电学量转换为电学量以后,就可以很方便地进行测量、传输、处理和控制了.2、光敏电阻在光照射下电阻变化的原因:有些物质,例如硫化镉,是一种半导体材料,无光照时,载流子极少,导电性能不好;随着光照的增强,载流子增多,导电性变好.光照越强,光敏电阻阻值越小.3、金属导体的电阻随温度的升高而增大,热敏电阻的阻值随温度的升高而减小,且阻值随温度变化非常明显.金属热电阻与热敏电阻都能够把温度这个热学量转换为电阻这个电学量,金属热电阻的化学稳定性好,测温范围大,但灵敏度较差.二、传感器的应用一1.光敏电阻2.热敏电阻和金属热电阻3.电容式位移传感器4.力传感器将力信号转化为电流信号的元件.5.霍尔元件霍尔元件是将电磁感应这个磁学量转化为电压这个电学量的元件.外部磁场使运动的载流子受到洛伦兹力,在导体板的一侧聚集,在导体板的另一侧会出现多余的另一种电荷,从而形成横向电场;横向电场对电子施加与洛伦兹力方向相反的静电力,当静电力与洛伦兹力达到平衡时,导体板左右两例会形成稳定的电压,被称为霍尔电势差或霍尔电压.三、传感器的应用二1.传感器应用的一般模式2.传感器应用:力传感器的应用电子秤声传感器的应用话筒温度传感器的应用电熨斗、电饭锅、测温仪光传感器的应用鼠标器、火灾报警器四、传感器的应用实例:1、光控开关2、温度报警器五、传感器定义国家标准GB7665-87对传感器下的定义是:能感受规定的被测量件并按照一定的规律数学函数法则转换成可用信号的器件或装置,通常由敏感元件和转换元件组成。
中国物联网校企联盟认为,传感器的存在和发展,让物体有了触觉、味觉和嗅觉等感官,让物体慢慢变得活了起来。
传感器在新韦式大词典中定义为:从一个系统接受功率,通常以另一种形式将功率送到第二个系统中的器件。
传感器高中物理知识点总结
![传感器高中物理知识点总结](https://img.taocdn.com/s3/m/4601312bdcccda38376baf1ffc4ffe473368fd3c.png)
传感器高中物理知识点总结一、传感器的原理传感器的原理是利用物理效应来检测环境中的物理量。
根据不同的物理效应,传感器可以分为多种类型,例如光电传感器、压力传感器、温度传感器、湿度传感器等。
其中,光电传感器利用光电效应将光信号转化为电信号,压力传感器利用压阻效应将压力信号转化为电信号,温度传感器利用热敏效应将温度信号转化为电信号,湿度传感器利用湿敏效应将湿度信号转化为电信号。
二、传感器的分类根据传感器的工作原理和测量物理量的不同,传感器可以分为几类:1. 按测量物理量分类:包括光学传感器、压力传感器、温度传感器、湿度传感器、位移传感器等。
2. 按工作原理分类:包括电阻式传感器、电容式传感器、电磁式传感器、光电式传感器、热敏式传感器等。
3. 按输出信号类型分类:包括模拟传感器和数字传感器。
模拟传感器输出模拟信号,数字传感器输出数字信号。
4. 按应用领域分类:包括工业传感器、农业传感器、医疗传感器、环境传感器等。
三、传感器的工作原理传感器的工作原理主要包括三个过程:传感、转换和输出。
传感阶段是指传感器感知环境中的物理量;转换阶段是指传感器将感知到的物理量转化为电信号或其他形式的信号;输出阶段是指传感器将转换后的信号输出给监测系统或控制系统。
以温度传感器为例,它的工作原理是利用热敏效应。
当环境温度发生变化时,传感器内部的热敏材料也会发生相应的温度变化,从而改变材料的电阻值。
通过测量传感器的电阻值,可以得到环境温度的信息。
类似地,其他类型的传感器也有各自的工作原理。
四、传感器的应用传感器在各个领域都有广泛的应用。
在工业领域,传感器被用于监测生产过程中的各种物理量,以保证生产的质量和效率;在农业领域,传感器被用于监测土壤湿度、气象等信息,从而帮助农民科学地种植作物;在医疗领域,传感器被用于监测患者的生命体征和病情,以帮助医生进行诊断和治疗;在交通领域,传感器被用于监测交通状况和行车安全等。
五、传感器的发展趋势随着科学技术的不断进步,传感器也在不断发展。
5.1认识传感器课件高二下学期物理人教版选择性
![5.1认识传感器课件高二下学期物理人教版选择性](https://img.taocdn.com/s3/m/8da2ff4fbfd5b9f3f90f76c66137ee06eef94e56.png)
答案 D
课堂练习
2.(多选)传感器担负着信息采集的任务,它可以(
)
A.将力学量(如形变量)转变成电学量
B.将热学量转变成电学量
C.将光学量转变成电学量
D.将电学量转变成力学量
解析 传感器是将所感受到的不便于测量的物理量(如力、热、光、声等)
转换成便于测量的物理量(一般是电学量)的一类元件,故选项A、B、C
解析 传感器材料分为半导体材料、陶瓷材料、金属材料和有机材料等,A
错误,B正确;传感器是通过非电学量转换成电学量来传递信号的,C错误;水
银温度计根据热胀冷缩来测量温度,不是传感器,D错误。
答案 B
利用电化学气体传感器
制成的可燃气体报警器
利用离子传感器制成
的负氧离子传感器
一、认识传感器—分类
3.生物传感器 :酶传感器、微生物传感器、细胞传感器等
利用葡萄糖生物传感器
制成的血糖仪
利用生物传感器制
成的心率仪
一、认识传感器—工作原理
1.传感器的核心部分——敏感元件、转换元件
敏感元件是指能直接感受或响应外界被测非电学量的部分——
错误,B正确;传感器是通过非电学量转换成电学量来传递信号的,C错误;水
银温度计根据热胀冷缩来测量温度,不是传感器,D错误。
答案 B
课堂练习
4.关于传感器,下列说法正确的是(
)
A.所有传感器都是由半导体材料制成的
属材料也可以制成传感器
C.传感器主要是通过感知电压的变化来传递信号的
D.水银温度计是一种传感器
量
转换元件
将敏感元件输出的信号转换成电学
量
转换电路
电学量信号放大
电学量
二、常用传感器—光敏电阻
高二物理探究传感器的原理
![高二物理探究传感器的原理](https://img.taocdn.com/s3/m/2cba975c69eae009581becd4.png)
电阻
电容
非电学量
敏感元件
转换元件
接口电路
电学量
辅助电源
传感器工作原理图
热敏电阻 (半导体材料) 一般随温度升高电阻减小 (1)、温度传感器部件 半导体的导电机理 金属热电阻 温度升高电阻增大 观察与思考
4、常用的传感器部件
两种温度 凉水 的水 电阻值情 电阻大 况
开水 电阻小
(将温度高低转变成电信号)
位移传感器 光敏传感器
;
/ 核桃脱皮机 大豆脱皮机 蚕豆脱皮机 食品烘干机 核桃破壳机
stb81rus
哩!”耿正认真地听着。听完后点点头说:“老先生放心,我记住了!我们一定会按照您说的服药方法和间隔时间给老人家用 药的!那我明儿个上午过来接您?”张老郎中说:“好的,你半上午过来接我就行!”且说那窃贼虽然抢走了两位老人的钱财, 但厨房里的米饭粮油并没有受到损失。耿英听老人说想喝点儿有味儿的面汤,就赶快去厨房里精心做了一大碗香喷喷的蛋花汤 面。端过来放在床边的桌子上以后,耿英和弟弟一起轻轻地扶着老人家坐起来,一口一口慢慢地喂老人吃完。看老人吃饱了, 姐弟俩又小心地扶着他躺舒服了盖好被子。老人家太疲惫了,没有和姐弟俩说上几句话,就沉沉地睡着了。一会儿,耿正带着 药包、罐药壶和刚买的一小瓷瓶黄酒返回来了。看到老人已经睡着了,就小声儿对弟弟和妹妹说:“梁爷爷这膏药不着急贴, 咱先不打扰他了,让老人家好好儿睡一觉吧!只是梁奶奶这药丸儿可是越早服用越好呢,咱们现在就给老人家灌上才好!”于 是,兄妹三人把张老郎中的所有嘱咐再回忆复述两遍,就开始操作了。由于是第一次操作,他们都有些紧张,好在一切还算顺 利。用黄酒把一丸儿药化开以后,三分之一的药水儿终于顺顺当当地灌下去了,兄妹三人也累得跌坐在床边和凳子上动弹不了 了。歇息一会儿后,已经是半下午了。房东奶奶虽然给他们吃了早饭,但到现在了再也水米没有打牙,兄妹三人感到实在是又 渴又饿得了。耿英说:“我看到厨房里有一些没有卖完的米粥和烧饼呢,我去热热,咱们凑乎吃点儿吧!”兄妹三人胡乱吃喝 一些以后,耿正对弟弟说:“你回屋子里照看着爷爷和奶奶,我们俩回出租房去把咱们的铺盖先搬过来。咱们给奶奶再喂一次 药以后,也必须得睡一觉了。我都累得有些支持不住了!”耿英说:“我也是呢,有一些日子没有这样累了。”俩人返回出租 房后,只说梁爷爷和梁奶奶那边需要照顾,我们先把铺盖搬过去了。房东老夫妇看他俩一脸倦容,也就没有多问什么。晚上, 由于担心误了给梁奶奶喂药的时辰,耿正兄妹三人不敢同时都睡。耿英把灯芯拨小了一些,对哥哥和弟弟说:“你俩先去睡一 会儿吧,我来守着时间。等给梁奶奶再喂一次药以后,哥哥你换我,我再睡!”且说俩老人这简陋的居室里,除了沿墙支有一 张特别长的通铺大床,还有床一头的一个带有抽屉的小桌子之外,并没有摆放其他家具,所以显得很是宽敞。看看通铺大床上 空的地方很多,耿正就把自己和弟弟的被褥也放在床上展开,招呼弟弟倒头胡乱歇息了。如此,整整一个晚上,耿正和耿英轮 换着守护在床前给老人做一些简单的按摩,并时不时地去窗前望一眼夜空中那一轮朦朦胧胧的月亮,大致估摸着时间。如此, 赶天亮之前,又灌了两次药。而昏迷中的老妇人,似乎逐渐开始有了
最新人教版高中物理选择性必修二第五章传感器第1节认识传感器 第2节常见传感器的工作原理及应用
![最新人教版高中物理选择性必修二第五章传感器第1节认识传感器 第2节常见传感器的工作原理及应用](https://img.taocdn.com/s3/m/070f40abad02de80d5d84045.png)
2.动圈式话筒和磁带录音机都应用了电磁感应现象。图1是动圈式话筒的原理 图,图2是磁带录音机的录音、放音原理图,由图可知下列选项叙述错误的是 ()
(3)电路结构分析: 分析传感器所在的电路结构,在熟悉常用电子元件工作特点的基础上,分析电路 输出信号与输入信号间的规律。 (4)执行机构工作分析: 传感器的应用,不仅包含非电学量如何向电学量转化的过程,还包含根据所获得 的信息控制执行机构进行工作的过程。
【典例示范】 (多选)利用光敏电阻制作的光传感器,记录了传送带上工件的输送情况。图甲为某工厂成品包 装车间的光传感记录器,光传感器B能接收到发光元件A发出的光。每当工件挡住A发出的光 时,光传感器就输出一个电信号,并在屏幕上显示出电信号与时间的关系,如图中乙所示。 若传送带始终匀速运动,每两个工件间的距离为0.2 m,则下述说法正确的是( ) A.传送带运动的速度是0.1 m/s B.传送带运动的速度是0.2 m/s C.该传送带每小时输送3 600个工件 D.该传送带每小时输送7 200个工件
IB
UH=__k__d__。 (3)作用:把磁感应强度这个磁学量转换为_电__压__这个电学量。
二、传感器的工作模式及几种传感器的实际应用 1.传感器的一般工作模式:
2.力传感器的应用——电子秤: (1)组成及敏感元件:由金属梁和_应__变__片__组成,敏感元件是_应__变__片__。 (2)工作原理。
【问题探究】 (1)在电子秤测力时,应变片是如何把物体形变这个力学量转换为电压这个电学 量的?
提示:在电子秤中有一个弹簧钢制成的梁形元件,在梁的上下表面各贴一个应变 片,在梁的自由端施力F,则梁发生弯曲,上表面拉伸,下表面压缩,上表面应 变片的电阻变大,下表面应变片的电阻变小。力F越大,弯曲形变越大,应变片 的电阻变化就越大。如果让应变片中通过的电流保持恒定,那么上表面应变片两 端的电压变大,下表面应变片两端的电压变小。传感器把这两个电压的差值输 出。力F越大,输出的电压差值也就越大。这样就把物体形变这个力学量转换为 电压这个电学量。
5.1+认识传感器(同步课件)-高二物理(人教版2019选择性必修第二册)
![5.1+认识传感器(同步课件)-高二物理(人教版2019选择性必修第二册)](https://img.taocdn.com/s3/m/f9df28a10342a8956bec0975f46527d3250ca61b.png)
04
【答案】B【详解】A.干簧管上的线圈通电形成的磁场使簧片磁化时,簧片的触点部分就 会被磁力吸引,当吸引力大于簧片的弹力时,常开接点就会吸合;当磁力减小到一定程度 时,接点被簧片的弹力打开。则干簧管是利用磁极间的相互作用来控制电路的通断,故A错 误;B.线圈中电流不变,总电阻不变,增大电阻箱R的阻值,光敏电阻变小,报警器在光 照更强时才会报警,故B正确;C.线圈中电流不变,增加电源B的电动势,电路中总电阻 变大,光敏电阻变大,报警器在光照更弱时才会报警,故C错误;D.增加电源A的电动势, 不影响线圈中电流,报警器在原光照强度时会报警,故D错误。故选B。
传感器的种类
1.物理传感器: 力传感器、磁传感器、声传感器等
利用温度传感器制 成的电子体温计
利用压力传感器 制成的电子秤
利用光学传感器制 成的手机解锁键
传感器的种类
2.化学传感器:离子传感器、气体传感器等
利用电化学气体传感器 制成的可燃气体报警器
利用离子传感器制成的 负氧离子传感器
传感器的种类
3.生物传感器:酶传感器、微生物传感器、细胞传感器等
利用葡萄糖生物传感器 制成的血糖仪
利用生物传感器制成的 心率仪
传感器的种类
一部智能手机上安装的传感器:
传感器的组成与应用模式
1.传感器的基本部分 :敏感元件、转换元件
敏感元件:能直接感受或响应外界被测非电学量的部分。 转换元件:能将敏感元件输出的信号直接转换成电信号的部分。
04
4.把光敏电阻(光照越强,阻值越小)接入如图所示电路,制成光电报警装置。闭
合开关,当光照达到一定强度时,报警器的蜂鸣器发声,下列说法正确的是( B )
A.干簧管应用了电磁感应原理B.增大电阻箱R的阻值,报警器在光照更强时才会 报警C.增加电源B的电动势,报警器在光照更强时才会报警D.增加电源A的电动 势,报警器在光照更强时才会报警
5.1 认识传感器(教学设计)高二物理(人教版2019选择性必修第二册)
![5.1 认识传感器(教学设计)高二物理(人教版2019选择性必修第二册)](https://img.taocdn.com/s3/m/9618e42468eae009581b6bd97f1922791688be29.png)
5.1 认识传感器教学设计2013 年12 月14 日,我国探月工程中的嫦娥三号怀抱玉兔号巡视器成功落月。
第二天,可爱俏皮的玉兔号从嫦娥三号中走出。
面对陌生的环境,玉兔号是如何观察的?行走时,它是如何感知障碍和自身姿态的?经过漫漫的寒夜,它又是如何被唤醒的?生活中哪些工具工作情况跟玉兔工作情况相同?新课教学一、神奇的传感器(一)干簧管播放或演示干簧管实验,让学会观看实验。
观察干簧管结构,并尝试解释工作原理:原理:当磁体靠近干簧管时,两个簧片被磁化,相互吸引而接通,干簧管能起到开关的作用。
“干簧管”——是一种能够感知磁场的传感器(二)传感器的定义传感器是指这样一类元件或装置:它能够感知诸如力、温度、光、声、磁场、观看实验视频或演示实验,学生观看干簧管结构并查阅资料回答原理利用实验切实提高学生对干簧管的认识边阅读边分析,逐步提升于都归纳能力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,或转化为电路的通断。
从而实现很方便地测量、传输、处理和控制。
(三)人的感觉器官和传感器的类比阅读课文,归纳各种传感器的定义及分类。
1.物理传感器:力传感器、磁传感器、声传感器等2.化学传感器:离子传感器、气体传感器等3.生物传感器:酶传感器、微生物传感器、细胞传感器等4.智能手机的传感器与功能传感器原理各异,分类方法也不同。
①根据被测量的不同,可分为声、光、压力、位移、加速度、温度等传感器;①根据具体工作原理的不同,可分为电阻式、电容式、电感式、光电式、热电式、压电式、磁电式等传感器。
5.汽车里的传感器(一)传感器的核心部分1.传感器的核心部分——敏感元件、转换元件敏感元件是指能直接感受或响应外界被测非电学量的部分——完成检转换元件是指能将敏感元件输出的信号直接转换成电信号的部分——完成转换。
如果敏感元件直接输出的是电学量,它就同时兼为转换元件。
这种敏感元件和转换元件二者合一的传感器是很多的。
例如,热电偶、压电晶体等都是这种形式的传感器。
高二物理传感器知识精讲
![高二物理传感器知识精讲](https://img.taocdn.com/s3/m/a5cb0bfcce2f0066f53322e8.png)
高二物理传感器【本讲主要内容】传感器传感器定义工作原理常用元件应用及实例⎧⎨⎪⎪⎩⎪⎪【知识掌握】【知识点精析】一. 传感器1. 定义:能够感受力、温度、光、声、化学成分等非电学量,并能把它们按照一定的规律转换为电压、电流等电学量进行测量、传输、处理、控制,这样的元件称为传感器。
2. 工作原理热敏电阻:半导体材料随温度升高导电性能加强,电阻率减小,用半导体材料制成的电阻,称为热敏电阻。
热电阻:金属电阻率随温度升高电阻率变大,用金属材料制作温度传感器,叫热电阻。
光敏电阻:半导体材料受光照阻率减小,导电性能增加,称为光敏电阻。
电容器:电容器s、d、ε变化,改变C,可以测定角度、位移、深度等非电学量。
霍尔元件:矩形半导体加4个电极,EF通电流I,加垂直于薄片磁场B,自由电荷向着垂直I、B方向漂移,M、N间出现电压U,可证明FN ME BU K IB d=,d为半导体厚度,k为霍尔系数,都为定值。
保持I恒定,B变引起U变,将磁学量转化为U这个电学量。
3. 应用实例(1)电熨斗:温度达到一定值时不再升温,温度降低时又会自动加热。
结构图:电熨斗的结构工作原理:1、2接电源、电热系加热,温度达到需要温度时,双金属片上层膨胀系数大伸长量大,双金属片向下弯曲,触点分离,电路断开,金属板不再升温,温度降低时,上层金属片收缩的快,双金属向上抬起,电路又接通。
所以使电熨斗保持一定温度。
(2)测温仪:实体图:电路:原理:热敏电阻放在热水中,电路就有电流,可在电表中显示出电流大小,对应标出相应温度值。
(3)话筒:实体图:动圈式话筒的构造电路图:电容式话筒原理原理:Q绝缘支架,薄金属膜M,固定电极N形成电容,被直流电源充电,声波使M 振动,电容C发生变化,电路中产生变化电流,R两端产生随声音变化规律相同电压,经放大接到扬声器,扬声器又把电信号转化成声音。
(4)电子秤:实体图:力传感器的应用原理图:应变片测力原理原理:应变片用半导体材料制成,梁受力F弯曲时上表面伸,下表面缩,上应变片电阻变大,下应变片电阻减小,保持通过应变片电流恒定,上片两端电压升高,下片两端电压降低,输电压差值,F越大,电压差值越大。
高中物理选修第二册传感器
![高中物理选修第二册传感器](https://img.taocdn.com/s3/m/4f104c8103d276a20029bd64783e0912a2167c72.png)
传感器【学习目标】1.知道什么是传感器,知道光敏电阻和热敏电阻的作用.2.能够通过实验探究光敏电阻和热敏电阻的特性.3.了解常见的各种传感器的工作原理、元件特性及设计方案.一、传感器的工作原理1.概念:能够感受外界信息,并将其按照一定的规律转换成电信号的器件或装置,叫传感器.2.组成:一般由敏感元件、转换器件、转换电路三个部分组成.3.原理:通过对某一物理量敏感的元件,将感受到的物理量按一定规律转换成便于测量的量.例如,光电传感器利用光敏电阻将光信号转换成电信号;热电传感器利用热敏电阻将温度信号转换成电信号.4.流程:5.类别:最简单的传感器由一个敏感元件(兼转换器)组成,它感受被测量时,直接输出电学量,如热电偶.有的传感器由敏感元件和转换器件组成,设有转换电路,如光电池、光电管等;有的传感器,转换电路不止一个,要经过若干次转换.6.传感器的分类:目前对传感器尚无一个统一的分类方法,常用的分类方法有两个:(1)按输入量分类,如输入量分别为温度、压力、位移、速度、加速度等非电学量时,相应的传感器称为温度传感器、压力传感器、位移传感器、速度传感器、加速度传感器.(2)按传感器的工作原理分类,可分为电阻传感器、电容传感器、电感传感器、电压传感器、霍尔传感器、光电传感器、光栅传感器等.7.传感器的元件:制作传感器时经常使用的元件有光敏电阻、热敏电阻、金属热电阻、霍尔元件等.例1(单选)如图甲是某同学设计的电容式速度传感器原理图,其中上板为固定极板,下板为待测物体,在两极板间电压恒定的条件下,极板上所带电荷量Q将随待测物体的上下运动而变化.若Q随时间t的变化关系为Q=bt+a(a、b为大于零的常数),其图象如图乙所示,那么图丙、图丁中反映极板间场强大小E和物体速率v随t变化的图线可能是()A.①和③B.①和④C.②和③D.②和④[针对训练1] 如图所示是电饭锅的结构,试回答下列问题:(1)开始煮饭时为什么要压下开关按钮?手松开后这个按钮是否会恢复到图示的状态?为什么?(2)煮饭时水沸腾后锅内是否会大致保持一定的温度?为什么?(3)饭熟后,水分被大米吸收.锅底的温度会有什么变化?这时电饭锅会自动地发生哪些动作?(4)如果用电饭锅烧水,能否在水沸腾后自动断电?为什么?二、传感器的应用1.力传感器的应用——电子秤(1)作用:称量物体重量(2)敏感元件:应变片.应变片能够把物体形变这个力学量转换为电压这个电学量.2.声传感器的应用——话筒(1)话筒的作用:把声信号转换为电信号.(2)话筒分类:①电容式话筒;②驻极体话筒;③动圈式话筒.3.温度传感器:(1)敏感元件:热敏电阻和金属热电阻;(2)应用:电熨斗、电饭锅、测温仪、温度报警器.4.光传感器:(1)敏感元件:光敏电阻、光电管、光电二极管、光电三极管等;(2)应用:鼠标、火灾报警器、光控开关.【例2】如图,一热敏电阻RT放在控温容器M内;A为毫安表,量程6 mA,内阻为数十欧姆;E为直流电源,电动势约为3 V,内阻很小;R为电阻箱,最大阻值为999.9 Ω;S为开关.已知RT在95℃时的阻值为150 Ω,在20℃时的阻值约为550 Ω.现要求在降温过程中测量在95℃~20℃之间的多个温度下RT的阻值.(1)在图中画出连线,完成实验原理电路图.(2)完成下列实验步骤中的填空:①依照实验原理电路图连线.②调节控温容器M内的温度,使得RT的温度为95℃.③将电阻箱调到适当的初值,以保证仪器安全.④闭合开关,调节电阻箱,记录电流表的示数I0,并记录____________.⑤将RT的温度降为T1(20℃<T1<95℃);调节电阻箱,使得电流表的读数__________,记录______________.⑥温度为T1时热敏电阻的电阻值R T1=__________.⑦逐步降低T1的数值,直至20℃为止;在每一温度下重复步骤⑤⑥.[针对训练2](单选)如图甲所示为某工厂成品包装车间的光传感记录器,光敏电阻R1能接收到发光元件A 发出的光,每当工件挡住A发出的光,光传感器B就输出一个电信号,并经信号处理器处理后在屏幕显示出电信号与时间的关系,如图乙所示.若传送带保持匀加速运动,每个工件均相对传送带静止,且相邻工件间距依次为5、10、15、20、…(单位:cm).则以下说法正确的是(不计工件挡住光的时间)() A.工件的加速度为0.1 m/s2B.工件的加速度为0.2 m/s2C.当无光照射R1时,光传感器就输出一次高电压D.当无光照射R1时,光传感器就输出一次低电压方法总结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,有的原理甚至较难理解.但不管怎样,搞清传感器的工作原理及过程是求解问题的关键.因此,求解时必须结合题目提供的所有信息,认真分析传感器所在的电路结构,并注意以下两个方面的问题: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电学元件把敏感元件输出的物理量转换成电学量信号,最后借助转换电路把电学量信息转换为便于显示、记录、控制的量.巩固训练一、概念规律题组1.(单选)关于传感器的下列说法正确的是()A.所有传感器的材料都是由半导体材料做成的B.金属材料也可以制成传感器C.传感器主要是通过感知电压的变化来传递信号的D.以上说法都不正确2.(多选)下列说法中正确的是()A.话筒是一种常用的声音传感器,其作用是将电信号转换为声信号B.电熨斗能够自动控制温度的原因是它装有双金属片温度传感器,这种传感器的作用是控制电路的通断C.电子秤所使用的测力装置是力传感器D.半导体热敏电阻常用作温度传感器,因为温度越高,它的电阻值越大3.(单选)在如图所示的电路中,电源两端的电压恒定,L为小灯泡,R为光敏电阻,LED为发光二极管(电流越大,发出的光越强),且R与LED相距不远,下列说法正确的是()A.当滑动触头P向左移动时,L消耗的功率增大B.当滑动触头P向左移动时,L消耗的功率减小C.当滑动触头P向右移动时,L消耗的功率可能不变D.无论怎样移动触头P,L消耗的功率都不变4.(多选)如图所示的电路中,当半导体材料做成的热敏电阻浸泡到热水中时,电流表示数增大,则说明()A.热敏电阻在温度越高时,电阻越大B.热敏电阻在温度越高时,电阻越小C.半导体材料温度升高时,导电性能变差D.半导体材料温度升高时,导电性能变好二、思想方法题组5.某实验小组探究一种热敏电阻的温度特性,现有器材:直流恒流电源(在正常工作状态下输出的电流恒定)、电压表、待测热敏电阻、保温容器、温度计、开关和导线等.(1)若用上述器材测量热敏电阻的阻值随温度变化的特性,请你在图(a)的实物图上连线.(a)(b)(2)实验的主要步骤:①正确连接电路,在保温容器中注入适量冷水,接通电源,调节并记录电源输出的电流值;②在保温容器中添加少量热水,待温度稳定后,闭合开关,________,________,断开开关;③重复第②步操作若干次,测得多组数据.(3)实验小组算得该热敏电阻在不同温度下的阻值,并据此绘得图(b)的R-t关系图线,请根据图线写出该热敏电阻的R-t关系式:R=________+________t(Ω)(保留3位有效数字).6.如图所示,图甲为热敏电阻的R—t图象,图乙为用此热敏电阻R和继电器组成的一个简单恒温箱温控电路,继电器的电阻为100 Ω.当线圈的电流大于或等于20 mA时,继电器的衔铁被吸合.为继电器线圈供电的电池的电动势E=9.0 V,内阻可以不计.图中的“电源”是恒温箱加热器的电源.问:(1)应该把恒温箱内的加热器接在__________(填“A、B端”或“C、D端”).(2)如果要使恒温箱内的温度保持50℃,可变电阻R′的阻值应调节为________ Ω.思维提升1.所谓传感器,就是能够把不易测量的力、运动、热、光等物理量转换为易于测量的电学物理量的元件或装置.2.不同的传感器特性不同,制作它们的材料亦不同.熟练掌握不同传感器的不同特性是解决传感器问题的关键.3.传感器需借助转换器件和转换电路完成非电学量向电学量的转换,分清传感器所在电路和熟知串并联电路的规律是解决传感器问题的基础.课后作业【基础演练】1.(多选)美国科学家Willard S. Boyle与George E. Smith因电荷耦合器件(CCD)的重要发明荣获2009年度诺贝尔物理学奖.CCD是将光学量转变成电学量的传感器.下列器件可作为传感器的有() A.发光二极管B.热敏电阻C.霍尔元件D.干电池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将热学量转换为电学量.热敏电阻随温度变化的图象如图甲所示,图乙是由热敏电阻Rt作为传感器制作的简单自动报警器线路图.问:(1)为了使温度过高时报警器铃响,c应接在________(填“a”或“b”)(2)若使启动报警的温度提高些,应将滑动变阻器滑片P点向________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__________________________________.3.用如图所示的装置可以测量汽车在水平路面上做匀加速直线运动的加速度,该装置是在矩形箱子的前、后壁上各安装一个由力敏电阻组合成的压力传感器,用两根相同的轻弹簧夹着一个质量为2.0 kg的滑块,滑块可无摩擦滑动,两弹簧的另一端分别压在传感器a、b上,其压力大小可直接从传感器的液晶显示屏上读出.现将装置沿运动方向固定在汽车上,传感器b在前,传感器a在后.汽车静止时,传感器a、b的示数均为10 N.(g取10 m/s2)(1)若传感器a的示数为14 N,b的示数为6.0 N,求此时汽车的加速度大小和方向.(2)当汽车以怎样的加速度运动时,传感器a的示数为零.4.电流传感器可以像电流表一样测量电流,它的优点是反应非常快,可以捕捉到瞬间的电流变化,还可以与计算机相连,能在很短的时间内画出电流随时间的变化图象.按图甲连接电路,提供8 V直流电源,先使开关S与1相连,电源向电容器充电,这个过程可在瞬间完成,然后把开关S掷向2,电容器放电,传感器将电流信息传入计算机,屏上显示出电流随时间变化的I-t曲线,如图乙所示.(1)图中画出的竖直狭长矩形(图乙最左端),它的面积表示的物理意义是__________________;(2)估算电容器在全部放电过程中释放的电荷量是________________C;(3)根据以上数据估算,电容器的电容是________F.5.这是一个研究圆周运动向心力的实验设计:在一个透明玻璃做成的圆台面上均匀贴了数条反光度很高的狭窄铝箔纸条,在圆盘上方某处安装了一个光传感器,它具有发射红外光线、同时可接收反射光的功能.台面上有一条光滑的凹槽,凹槽的尽头,靠近台壁处安装了一个力传感器(可以感知力的大小),力传感器前放置一个小球.圆盘转动时,光传感器发出的光线在铝箔处反射被光传感器接收,在没有铝箔处将透射过去.小球压迫力传感器,获得传感器给球的弹力,这个力充当小球做圆周运动的向心力,力的大小可以通过传感器测量.当光传感器和力传感器通过数据采集系统与电脑连接后,电脑显示屏可显示出光接收波形图(见图)和力的测量数值F0.现已知光传感器在圆台面上的投影与转轴相距r,小球的质量为m,球心与转轴相距R,铝箔宽度d,电脑显示出铝箔条反射光的最短时间为t1.(1)用上述条件可以求出小球做圆周运动所需要的向心力F=________,并与F0比较,从而验证向心力公式.(2)这一设计对转台做非匀速圆周运动的情况是否适用,简要说明理由.6.为了节能和环保,一些公共场所使用光控开关控制照明系统.光控开关可采用光敏电阻来控制,光敏电阻是阻值随着光的照度而发生变化的元件(照度可以反映光的强弱,光越强照度越大,照度单位为lx).某光敏电阻R p在不同照度下的阻值如下表:照度(lx) 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2电阻(kΩ)75 40 28 23 20 18(1)根据表中数据,请在给定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.(2)如图所示,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电路,给1、2两端提供电压,要求当天色渐暗照度降低至1.0 (lx)时启动照明系统,在虚线框内完成电路原理图.(不考虑控制开关对所设计电路的影响)提供的器材如下:光敏电阻R p(符号,阻值见上表);直流电源E(电动势3 V,内阻不计);定值电阻:R1=10 kΩ,R2=20 kΩ ,R3=40 kΩ (限选其中之一并在图中标出)开关S及导线若干.实验:传感器的简单使用基本实验要求Ⅰ研究热敏电阻的特性1.实验原理闭合电路欧姆定律,用欧姆表进行测量和观察.2.实验器材半导体热敏电阻、多用电表、温度计、铁架台、烧杯、凉水和热水.3.实验步骤(1)按实验原理图甲连接好电路,将热敏电阻绝缘处理;(2)把多用电表置于欧姆挡,并选择适当的量程测出烧杯中没有水时热敏电阻的阻值,并记下温度计的示数;(3)向烧杯中注入少量的冷水,使热敏电阻浸没在冷水中,记下温度计的示数和多用电表测量的热敏电阻的阻值;(4)将热水分几次注入烧杯中,测出不同温度下热敏电阻的阻值,并记录.4.数据处理在如图坐标系中,粗略画出热敏电阻的阻值随温度变化的图线.5.实验结论热敏电阻的阻值随温度的升高而减小,随温度的降低而增大.6.注意事项实验时,加热水后要等一会儿再测其阻值,以使电阻温度与水的温度相同,并同时读出水温.基本实验要求Ⅱ研究光敏电阻的光敏特性1.实验原理闭合电路欧姆定律,用欧姆表进行测量和观察.2.实验器材光敏电阻、多用电表、小灯泡、滑动变阻器、导线、电源.3.实验步骤(1)将光敏电阻、多用电表、灯泡、滑动变阻器如实验原理图乙所示电路连接好,其中多用电表置于“×100”挡;(2)先测出在室内自然光的照射下光敏电阻的阻值,并记录数据;(3)打开电源,让小灯泡发光,调节小灯泡的亮度使之逐渐变亮,观察多用电表表盘指针显示电阻阻值的情况,并记录.(4)用手掌(或黑纸)遮光时,观察多用电表表盘指针显示电阻阻值的情况,并记录.4.数据处理根据记录数据分析光敏电阻的特性.5.实验结论(1)光敏电阻在暗环境下电阻值很大,强光照射下电阻值很小.(2)光敏电阻能够把光照强弱这个光学量转换为电阻这个电学量.6.注意事项(1)实验中,如果效果不明显,可将电阻部分电路放入带盖的纸盒中,并通过盖上小孔改变射到光敏电阻上的光的多少来达到实验目的;(2)欧姆表每次换挡后都要重新调零.考点一温度传感器的应用例1对温度敏感的半导体材料制成的某热敏电阻R T,在给定温度范围内,其阻值随温度的变化是非线性的.某同学将R T和两个适当的定值电阻R1、R2连成图甲虚线框内所示的电路,以使该电路的等效电阻R L的阻值随R T所处环境温度的变化近似为线性的,且具有合适的阻值范围.为了验证这个设计,他采用伏安法测量在不同温度下R L的阻值,测量电路如图甲所示,图中的电压表内阻很大.实验中的部分实验数据测量结果如表所示.图甲图乙图丙温度t/℃30.040.050.060.070.080.090.0R L阻值/Ω54.351.047.544.341.037.934.7I/mA93.397.6102.9109.7116.7125.2134.2U/V 5.07 5.02 4.97 4.90 4.83 4.75 4.66回答下列问题:(1)根据图甲所示的电路,在图乙所示的实物图上连线.(2)为了检验R L与t之间近似为线性关系,在坐标纸(图丙)上作出R L-t关系图线.(3)在某一温度下,电路中的电流表、电压表的示数如图所示,电流表的读数为________,电压表的读数为________.此时等效电阻R L的阻值为________;热敏电阻所处环境的温度约为________.递进题组1.[温度传感器的应用]如图所示,图甲为热敏电阻的R-t图象,图乙为用此热敏电阻R和继电器组成的一个简单恒温箱温控电路,继电器的电阻为100 Ω.当线圈的电流大于或等于20 mA时,继电器的衔铁被吸合.为继电器线圈供电的电池的电动势E=9.0 V,内阻不计.图中的“电源”是恒温箱加热器的电源.(1)应该把恒温箱内的加热器接在________(填“A、B端”或“C、D端”).(2)如果要使恒温箱内的温度保持在50 ℃,可变电阻R′的阻值应调节为________Ω.2.[温度传感器的应用]利用负温度系数热敏电阻制作的热传感器,一般体积很小,可以用来测量很小范围内的温度变化,反应快,而且精确度高.(1)如果将负温度系数热敏电阻与电源、电流表和其他元件串联成一个电路,其他因素不变,只要热敏电阻所处区域的温度降低,电路中电流将变________(填“大”或“小”).(2)上述电路中,我们将电流表中的电流刻度换成相应的温度刻度,就能直接显示出热敏电阻附近的温度.如果刻度盘正中的温度为20 °C(如图甲所示),则25 °C的刻度应在20 °C的刻度的________(填“左”或“右”)侧.(3)为了将热敏电阻放置在某蔬菜大棚内检测大棚内温度变化,请用图乙中的器材(可增加元器件)设计一个电路.考点二光电传感器的应用例2为了节能和环保,一些公共场所使用光控开关控制照明系统.光控开关可采用光敏电阻来控制,光敏电阻是阻值随着光的照度而发生变化的元件(照度可以反映光的强弱,光越强照度越大,照度单位为lx).某光敏电阻R OS在不同照度下的阻值如表所示:照度(lx)0.20.40.60.8 1.0 1.2电阻(kΩ)754028232018(1)根据表中数据,请在图甲给定的坐标系中描绘出光敏电阻阻值随照度变化的曲线,并说明光敏电阻阻值随照度变化的特点.图甲图乙(2)如图乙所示,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电路给1、2两端提供电压,要求当天色渐暗、照度降低至1.0 lx时启动照明系统,在虚线框内完成电路原理图.(不考虑控制开关对所设计电路的影响)提供的器材如下:光敏电阻R OS(符号,阻值见上面表格)直流电源E(电动势3 V,内阻不计);定值电阻:R1=10 kΩ,R2=20 kΩ ,R3=40 kΩ (限选其中之一并在图中标出)开关S及导线若干.变式题组3.[光电传感器的应用](多选)如图所示为光敏电阻自动计数器的示意图,图中虚线表示激光,圆柱体表示随传送带运动的货物,其中R1为光敏电阻,R2为定值电阻,此光电计数器的基本工作原理是() A.当光照射R1时,信号处理系统获得高电压B.当光照射R1时,信号处理系统获得低电压C.信号处理系统每获得一次低电压就计数一次D.信号处理系统每获得一次高电压就计数一次4.[光电传感器的应用](多选)如图所示,R1、R2为定值电阻,L为小灯泡,R3为光敏电阻,当入射光强度增大时()A.电压表的示数增大B.R2中电流减小C.小灯泡的功率增大D.电路的路端电压增大考点三传感器在实验中的应用例3利用传感器可以探测、感受外界的信号、物理条件等.图甲所示为某同学用传感器做实验得到的小灯泡的U-I关系图线.(1)实验室提供的器材有:电流传感器、电压传感器、滑动变阻器A(阻值范围0~10 Ω)、滑动变阻器B(0~100 Ω)、电动势为6 V的电源(不计内阻)、小灯泡、开关、导线若干.该同学做实验时,滑动变阻器选用的是________(选填“A”或“B”);请在图乙的方框中画出该实验的电路图.(2)如果将该小灯泡接入图丙所示的电路中,已知电流传感器的示数为0.3 A,电源电动势为3 V.则此时小灯泡的电功率为________ W,电源的内阻为________ Ω.变式题组5.[传感器在生产、生活中的应用]传感器是把非电学量(如速度、温度、压力等)的变化转换成电学量的变化的一种元件,在自动控制中有着相当广泛的应用.有一种测量人的体重的电子秤,其测量部分的原理图如图中的虚线框所示,它主要由压力传感器R(电阻值会随所受压力大小发生变化的可变电阻)和显示体重大小的仪表(实质是理想电流表)组成.压力传感器表面能承受的最大压强为1×107 Pa,且已知压力传感器R的电阻与所受压力的关系如表所示.设踏板和压杆的质量可以忽略不计,接通电源后,压力传感器两端的电压恒为4.8 V,取g=10 m/s2.请作答:压力F/N025******* 1 000 1 250 1 500…电压R/Ω300270240210180150120…(1)该秤零点(即踏板空载时)的刻度线应标在电流表刻度盘________A处.(2)如果某人站在该秤踏板上,电流表刻度盘的示数为20 mA,这个人的质量是________kg.。
高二物理认识传感器
![高二物理认识传感器](https://img.taocdn.com/s3/m/0c013569f242336c1eb95e46.png)
I 变小,U 变小 I 变大,U 变小
R3
R2
3、电容式传感器 (1)测定角度θ :
动片
θ
(2)测定液面高度h:
金属芯线 电介质
导电液体 定片
(3)测定压力F:
固定电极
(4)测定位移x:
极板 电介质
可动电极5.传感器是一种采集信号的重要器件,如图是 一种测定压力的电容式传感器,当待测压力F作用 于可动膜片产生变形,引起电容的变化,若将电容 器、灵敏电流计和电源串联接成闭合电路,那么 ( ) A.当F向上压膜片电极时,电容将减小 B.当F向上压膜片电极时,电容将增大 C.若电流计有示数,则压力F发生变化 D.若电流计有示数,则压力F不发生变化
3、敏感元件: (1)光敏电阻 (光电传感器)
(2)热敏电阻和热电阻 ( 温度传感器) (3)电容式传感器 (位移传感器)
(4)霍尔元件 (磁传感器)
【课后设计】火警报警器 设计要求:温度过高,发生警报 学生分组讨论:①需要什么器材? ②提出设计方案; ③讨论并提出改进意见; ④还可以用于生活中的哪些方面?
固定电极 膜片电极
待测压力F
4、霍尔元件
F
I
N
M E
B
UH
五、小结: 1、传感器的概念: 传感器是指这样一类元件:它能够感受诸如力、温度、光、 声、化学成分等非电学量,并能把它们按照一定的规律转换 为电压、电流等电学量,或转换为电路的通断。 2、传感器的工作原理: 非电学量 敏感元件 转换器件 转换电 路 电学量
A
R1
R2
信号 处理 系统
2、金属热电阻和热敏电阻
请同学们思考,热敏电阻可以用在哪些地方?
例3 有定值电阻、热敏电阻、光敏电 阻三只元件分别接入如图所示电路中 A、B两点后,用黑纸包住元件置入热 水中,观察欧姆表的示数,下列说法 正确的是( )
5.1-5.2 认识传感器、常见传感器的工作原理及应用-高二物理(人教版2019选择性必修第二册)
![5.1-5.2 认识传感器、常见传感器的工作原理及应用-高二物理(人教版2019选择性必修第二册)](https://img.taocdn.com/s3/m/1ced4c630812a21614791711cc7931b765ce7bb7.png)
5.1-5.2:认识传感器、常见传感器的工作原理及应用一:知识精讲归纳考点一、传感器及其工作原理1.传感器的定义: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.通常是电压、电流等电学量,或转换为电路的通断.2.非电学量转换为电学量的意义:把非电学量转换为电学量,可以很方便地进行测量、传输、处理和控制.3.传感器的组成:传感器的基本部分一般由敏感元件、转换元件组成.4.传感器应用的一般模式:考点二、光敏电阻光敏电阻在被光照射时电阻发生变化,光敏电阻能够把光照强弱这个光学量转换为电阻这个电学量.考点三、金属热电阻和热敏电阻1.金属热电阻:金属的电阻率随温度的升高而增大,利用这一特性,金属丝可以制作成温度传感器,称为热电阻.2.热敏电阻:用半导体材料制成,氧化锰制成的热敏电阻的阻值随温度的升高而减小.考点四、电阻应变片1.电阻应变效应:金属导体在外力作用下发生机械形变时,其电阻也随之变化的现象.2.电阻应变片:电阻应变片有金属电阻应变片和半导体电阻应变片,半导体电阻应变片的工作原理是基于半导体材料的压阻效应.3.电阻应变片能够把物体形变这个力学量转换为电阻这个电学量.二:考点题型归纳题型一:传感器的认识和原理1.(2022秋·浙江杭州·高二期中)如图所示为某汽车的加速度传感器的俯视图。
金属块左、右侧分别连接电介质、轻质弹簧,弹簧与电容器固定在外框上,金属块可带动电介质相对于外框左右移动(不能上下移动),电容器与电源连接,并串联计算机的信号采集器。
关于该传感器的说法正确的是()A.汽车保持静止时,电容器不带电B.汽车静止时与直线运动时,电容器的电容可能相同C.汽车由静止突然向右加速,电路中有逆时针方向的电流D.汽车向右做匀加速运动过程中,电路中始终有顺时针方向的电流2.(2023秋·广东广州·高二统考期末)传感器是采集信息的一种重要元件,如图所示是一种电容式压力传感器,当待测压力作用于可动电极时,使它发生形变,从而改变传感器的电容。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
他在城市的边缘游走,在艺术的殿堂驻足。内心纯净,像一潭清澈的泉水;意志坚定,如一首写在长空的诗行。不过,我希望他即便生如苔花,也能像牡丹那样有一次热烈的绽放;不仅是为了吐露 生命的光华,也许生活境况会因此得到彻底改变。听了我的建议,“谢霆锋”反问我:“你是作家,肯定知道泰戈尔的那句名言:鸟翼一旦系上黄金,就再也飞不高了。你的写作是为了表达对生活的感 悟,我的行走和歌唱是为了追逐心灵的自由。再者说,大衣哥、草帽姐虽然通过选秀一举成名,生活质量大为改观,但这只是个案。事实上,唱功和实力并不逊色于他们的许多普通人,在各类选秀节目 中只是昙花一现。因为世俗意义上的成功,需要多种因素的契合,与其羡慕别人,不如活好自己。”我没有想到,一个只有高中文化程度的行走歌手,居然具有这样的心智。它折射出来的超然与旷达如 同珍稀的矿藏,可以化蛹成蝶,点石成金。但我还是执着地动员他参加一些电视台的选秀节目。让自己的演唱接受一次专业的检阅,这和他的追求并不矛盾。“谢霆锋”略一沉吟,或许是怕拂了我的好 意,说行,会认真考虑我的建议。
最难忘的一次经历在两个月前。
枕着涨潮的涛声,望着像钻石一样镶嵌在夜空中的点点繁星,他在海口假日海滩的一条路椅上睡着了。或许是连日的奔波,或许是子夜的海风仍然潮冷,第二天早晨,他的头仿佛被戴上了一个木箍, 异常沉重。游人的笑语变得遥远,身上的疼痛却格外真切。恍惚中,传来一声焦虑的呼唤,那声音温暖并充满母爱,犹如天籁:“孩子,你怎么了,烧得这么厉害!”是一位东北大妈。接下来发生的事 儿,是不落的星辰,永远镶嵌在了他生命的天幕上。大妈带他去了医院,在住院治疗的那几天,大妈和她的家人始终陪伴着他,端水、送饭,让在外漂泊的游子感受着家的温馨,末了还为囊中羞涩的他 结清了医药费。告别的时候,他向大妈深鞠一躬;一转身,已是泪流满面。他没有回头,他不愿意让大妈看到脸上的泪痕。拼三张 真人玩
Hale Waihona Puke