【精选课件】教科版高中物理选修3-2第3章第2讲《温度传感器和光传感器》课件.ppt

图线1是金属热电阻的图线，灵敏度低 图线2是热敏电阻的图线
对点练习
温度传感器的应用
2．图是一火警报警器的部分电路 示意图．其中R2为用半导体热敏材 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( )
A．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
温度传感器和光传感器
温度升高，R2减小 导致R2两端电压减小 通过R3的电流减小 路端电压U减小
对点练习
温度传感器和光传感器
光传感器的应用
3．如图所示是会议室和宾馆房间的天花板上 装有的火灾报警器的结构原理图：罩内装有发光 二极管LED、光电三极管和不透明的挡板．平时 光电三极管接收不到LED发生的光呈现高电阻状 态，发生火灾时，下列说法正确的是( )
温度传感器和光传感器
电阻减小 二极管的电流增大
同理可知 L功率变小
发光增强 光敏电阻阻值减小 灯泡L的电流增大
L功率增大
对点练习
温度传感器和光传感器
温度传感器的应用
1．如图所示为电阻R随温度t变化的图线，下列说法中正确的 是( )
A．图线1是热敏电阻的图线，它是用金属材料制成的 B．图线2是热敏电阻的图线，它是用半导体材料制成的 C．图线1的材料化学稳定性好、测温范围大、灵敏度高 D．图线2的材料化学稳定性差、测温范围小、灵敏度高
课堂讲义
温度传感器和光传感器
例1 下列有关电熨斗的说法正确的是( ) A．电熨斗能自动控制温度主要利用了双金属 片，两片金属的膨胀系数相同 B．常温下，上下触点是接触的；温度过高时， 双金属片发生弯曲使上下触点分离 C．需要较高温度熨烫时，要调节调温旋钮， 使升降螺丝下移并推动弹性铜片下移 D．电熨斗中的双金属片是一种半导体材料
课堂讲义
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温度传感器和光传感器
例3 在街旁的路灯、江海里的航标都要求在夜
晚亮，白天熄，它们是利用半导体的电学特性制
成了自动点亮、熄灭的装置，实现了自动控制，
这是利用半导体的( )
A．压敏性
B．光敏性
C．热敏性
D．三种特性都利用
利用了半导体的光敏性 夜晚电阻大，白天电阻小
课堂讲义
例4 如图所示，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间 距不变，闭合开关S后，下列说 法中正确的是( ) 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．无论怎样移动滑动触头P， L消耗的功率都不变
高中物理·选修3-2·教科版
第三章 传感器
第二讲 温度传感器和光传感器
目标定位
温度传感器和光传感器
1 理 了解楞各次种定温律度的传内感容 器， 的并 工应 作用 原楞 理次 、定 特律 点判 和定 应感 用应电流的方向.
2 了解各种光传感器的工作原理、特点和应用
预习导学
温度传感器和光传感器
一、温度 变形 R0(1＋θt) 增大 减小 特定温度
小车速度的表达式为v＝2_π_R__n_/P____；行程的表达式为s＝____2_π_R_N__/P___．
单位时间内齿轮转动圈数为n/P 则有v＝2πRn/P 车轮转动的累积圈数为N/P 则有s＝2πRN/P
再见
A．进入罩内的烟雾遮挡了光线，使光电三极 管电阻更大，检测电路检测出变化发出警报
B．发生火灾时，光电三极管温度升高，电阻 变小，检测电路检测出变化发出警报
C．发生火灾时，进入罩内的烟雾对光有散射 作用，部分光线照到光电三极管上，电阻变小， 发出警报
D．以上说法均不正确
对点练习
温度传感器和光传感器
光传感器的应用
在 Uab＜0 时，K 接通，温度升高导致 RT 减小．当 RT＝20 kΩ 时 Uab
＝0，而 Uab＝0 是 K 断开、闭合的分界点，此时可由图乙中读出 T
＝35 ℃，故恒温箱的温度恒定在 35 ℃.
课堂讲义
二、光传感器
温度传感器和光传感器
光电传感器是指将光信号转换为电信号的一类 传感器，一般以光敏电阻为主要元件，因为光 敏电阻电阻值随光照加强而减小，将光敏电阻 连接到电路中时，光照改变就会引起电路中其 他电学量的改变，从而将光信号转换为电信号
4．如图所示为实验小车中利用光电脉冲测量车速和行程的示意图，A为 光源，B为光电接收器，A、B均固定在小车上，C为小车的车轮．车轮转动 时，A发出的光束通过旋转齿轮上齿的间隙后变成脉冲光信号，被B接收并 转换成电信号，由电路记录和显示．若实验显示单位时间的脉冲数n，累积 脉冲数为N，则要测出小车的速度和行程还必须测量的物理数据是 ________车__轮__的__半__径__R_和__齿__轮__的__齿__数__P__________________________，
双金属片由膨胀系数不同的金属材料制成，上面的膨胀系数大
课堂讲义
温度传感器和光传感器
例2 如左图所示为温度在10 ℃左右的环境中工作的某自动恒温箱原 理简图．箱内的电阻R1＝20 kΩ，R2＝10 kΩ，R3＝40 kΩ，RT为热敏 电阻，它的电阻随温度的变化图像如图所示．当a、b两端电压Uab＜0 时，电压鉴别器会令开关K接通，恒温箱内的电热丝发热，使箱内温 度升高；当Uab＞0时，电压鉴别器会令K断开，停止加热．试计算恒 温箱内的温度恒定在多少摄氏度？
二、光学量 电流 电压 光 电 光线 烟尘浓度
课堂讲义
温度传感器和光传感器
一、温度传感器
温度传感器是指将温度信号转换成电信号的一类传 感器，一般有两类：一类是随温度变化引起传感器 中某个组件形状的变化(如热胀冷缩)达到转换信号 的目的；还有一类是随温度变化引起电阻的变化( 如半导体材料中热敏电阻随温度升高电阻减小)达 到转换信号的目的．