高中物理 第六章 传感器必考点专题讲座 新人教版选修3-2

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(2)在如图所示电路中，电源电压恒为 9 V，电流表读数为 70 mA，定值电阻 R1＝250 Ω。由热敏电阻的 I -U 关系曲线可知，热 敏电阻两端的电压为________ V；电阻 R2 的阻值为________ Ω。
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[解析] (1)应选择图甲，因为图甲电路电压可从 0 V 调到所需电 压，电压调节范围大。
(2)由题图知 R2 与热敏电阻串联后与 R1 并联接在 9 V 电源上， 总电流 I＝70 mA，R1＝250 Ω。设通过热敏电阻的电流为 I2，通过 R1 的电流为 I1，则 I＝I1＋I2，故 I2＝I－I1＝70－2950×103mA＝34 mA。由图象查得 34 mA 对应的电压为 5.0 V，R2 两端电压 U2＝9 V －5.0 V＝4.0 V，所以 R2＝34×4.100V－3 A≈117.6 Ω。
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2．常见敏感元件及特性 (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)金属热电阻：金属热电阻的电阻率随温度升高而增大。 3．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。
一、传感器工作原理、常见敏感元件及应用 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 ―→ 元件 ―→ 电路 ―→ 电学量
[答案] (1)甲 因为甲电路电压可从 0 V 调到所需电压，电压 调节范围大 (2)5.0 117.6
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[例 1] 如图所示为某一热敏电阻(电阻值随温度的改变而改 变，且对温度很敏感)的 I -U 关系曲线图。
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（1）为了通过测量得到如图所示 I -U 关系的完整曲线，在图甲
和乙两个电路中应选择的是图________；简要说明理
由：
。
(电源电动势为 9 V，内阻不计，滑动变阻器的阻值为 0～100 Ω)