《状元之路物理选修》PPT课件
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答案:C
疑 难 精 讲 名师解疑·能力备考
疑难点一.传感器是如何将感受到的外界信息转化为电信号的 ?
名师在线:传感器感受的外界信息通常是非电学量,如压力､ 温度､位移､浓度､速度､酸碱度等,而它输出的通常是电信号 ,这些输出信号是非常微弱的,通常要经过放大,再送给控制 系统产生各种控制动作.传感器的组成如图所示.
答案:B
3.如图所示,R1为定值电阻,R2为负温度系数的热敏电阻(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 ),L为小灯泡,当温度降低时( )
A.R1两端的电压增大 C.小灯泡的亮度变强
B.电流表的示数增大 D.小灯泡的亮度变弱
解析:温度降低时R2增加,干路电流减小,R1两端电压､电流表 示数都减小,灯泡两端电压变大､亮度变强.
四､实验:传感器的简单应用 1.实验目的 (1)了解传感器的工作过程,掌握敏感元件的特性. (2)学会传感器的简单使用.
2.实验原理
传感器是将它感受的物理量(如力､热､光､声等)转换成便于 测量的量(一般是电学量),其工作过程是通过对某一物理 量敏感的元件将感受到的信号按一定规律转换成便于利用 的信号.例如,光电传感器是利用光敏电阻将光信号转换成 电信号,热电传感器是利用热敏电阻或热金属电阻将温度 信号转换成电信号,转换后的信号经过电子电路的处理就 可以达到自动控制､遥控等各种目的了.
同的传感器感受不同的信号,B､C对. 答案:BC
2.在街旁的路灯,江海里的航标都要求在夜晚亮,白天熄,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
解析:街旁的路灯和江海里的航标,都是利用了半导体的光敏 性,夜晚电阻大,白天电阻小,控制了电路的通断.
中切忌超过其额定电压损坏器材. (3)烧杯中加水时,要等热敏电阻温度稳定后再测量其阻值.
双 基 精 练 自主探究·基础备考
1.关于传感器的作用,下列说法正确的有( ) A.通常的传感器可以直接用来进行自动控制 B.传感器可以用来采集信息 C.传感器可以将感受到的一些信号转换为电学量 D.传感器可以将所有感受到的信号都转换为电学量 解析:传感器是将感受到的非电学量转化为电学量的仪器,不
传感器将非电学量转换成的电学量还可以分为如下两类: 一类是模拟量,如电阻､电压､电流等,便于计量,光敏电阻就 属于这一类;另一类是开关量,如电路的通与断,便于实现控 制的功能,干簧管就属于这一类.
疑难点二.请简述光电传感器的原理.
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;
⑤根据记录数据,分析热敏电阻的特性.
(2)研究光敏电阻的光敏特性 ①将光电传感器､多用电表､灯泡､滑动变阻器按图所示电路
连接好,其中多用电表置于“×1 k”挡;
3.温度传感器的应用 (1)电熨斗能自动控制温度,靠的是双金属片温度传感器,其
作用是控制电路的通断. (2)电饭锅中的控温元件是感温铁氧体,它由氧化锰､氧化锌
和氧化铁粉末混合烧结而成,其特点是常温下具有铁磁性, 能够被磁体吸引,温度达到约103 ℃时则失去铁磁性,不能 被磁体吸引了. (3)温度传感器测温仪的优点是可以远距离读取温度的数值, 因为温度信号变成电信号后可以远距离传输.测温元件可 以是热敏电阻､金属热电阻､热电偶及红外线敏感元件等.
热敏电阻 的环境
冷水 中
常温下
加少 量热 水
继续 加热 水
水温很 高
实验结 论
对应电阻 /×102 Ω
(2)研究光敏电阻的光敏特性
光敏电 阻的环 境
对应电 阻/×1 kΩ
灯泡不 发光
灯泡刚 发光
亮度增 加
亮度增 加
亮度增 加
实验结 论
6.注意事项 (1)热敏电阻､烧杯､温度计容易破损,实验中注意轻拿轻放. (2)光电计数器､小灯泡的额定电压比较小(不超过6 V),实验
照减弱电阻变大. 2.金属热电阻和热敏电阻 金属的电阻率随温度的升高而增大,用金属丝可以制作温度
传感器,称为热电阻.与金属不同的是有些半导体的导电能 力随温度的升高而增强,故可以用半导体材料制成热敏电 阻.
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.
3.霍尔元件 霍尔元件是能够把磁学量——磁感应强度转换为电学量——
电压的传感器元件.
三､传感器的应用 1.力传感器的应用——电子秤 我们常见的电子秤所用的测力装置是力传感器,常用的一种
应变式力传感器,它由金属架和应变片组成.应变片是一种 敏感元件,大多用半导体材料制成. 2.声传感器的应用——话筒 话筒是一种常用的声传感器,类型较多,其作用都是将声信号 转换为电信号.常见类型有动圈式话筒､电容式话筒､驻极 体话筒.
②先测出小灯泡不发光时光敏电阻的阻值,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,观察表盘指针显示电阻阻值的情况,并记录; ④根据记录数据,分析光敏电阻的特性. (3)将手掌或一个厚纸板插入光源和光电计数器之间,观察､
分析光电计数器的工作原理.
5.数据处理 根据上面记录的数据,完成以下表格内容. (1)研究热敏电阻的热敏特性
3.实验器材 热敏电阻,光敏电阻,烧杯,温度计,热水,多用电表,小灯泡,
学生电源,开关与导线,滑动变阻器,铁架台,光电计数器.
4.实验步骤 (1)研究热敏电阻的热敏特性 ①按图所示连接好电路,将热敏电阻绝缘处理,多用电表的选
择开关置于“×100”挡;
②先用多用电表测出烧杯中没有热水时热敏电阻的阻值,并 记下温度计的示数;
§10.3 传感器及其应用
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知 识 精 要 高效梳理·知识备考
一､传感器 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,并能将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.
二､制作传感器需要的元件 1.光敏电阻 光敏电阻在被光照射时电阻发生变化,光照增强电阻变小,光
疑 难 精 讲 名师解疑·能力备考
疑难点一.传感器是如何将感受到的外界信息转化为电信号的 ?
名师在线:传感器感受的外界信息通常是非电学量,如压力､ 温度､位移､浓度､速度､酸碱度等,而它输出的通常是电信号 ,这些输出信号是非常微弱的,通常要经过放大,再送给控制 系统产生各种控制动作.传感器的组成如图所示.
答案:B
3.如图所示,R1为定值电阻,R2为负温度系数的热敏电阻(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 ),L为小灯泡,当温度降低时( )
A.R1两端的电压增大 C.小灯泡的亮度变强
B.电流表的示数增大 D.小灯泡的亮度变弱
解析:温度降低时R2增加,干路电流减小,R1两端电压､电流表 示数都减小,灯泡两端电压变大､亮度变强.
四､实验:传感器的简单应用 1.实验目的 (1)了解传感器的工作过程,掌握敏感元件的特性. (2)学会传感器的简单使用.
2.实验原理
传感器是将它感受的物理量(如力､热､光､声等)转换成便于 测量的量(一般是电学量),其工作过程是通过对某一物理 量敏感的元件将感受到的信号按一定规律转换成便于利用 的信号.例如,光电传感器是利用光敏电阻将光信号转换成 电信号,热电传感器是利用热敏电阻或热金属电阻将温度 信号转换成电信号,转换后的信号经过电子电路的处理就 可以达到自动控制､遥控等各种目的了.
同的传感器感受不同的信号,B､C对. 答案:BC
2.在街旁的路灯,江海里的航标都要求在夜晚亮,白天熄,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
解析:街旁的路灯和江海里的航标,都是利用了半导体的光敏 性,夜晚电阻大,白天电阻小,控制了电路的通断.
中切忌超过其额定电压损坏器材. (3)烧杯中加水时,要等热敏电阻温度稳定后再测量其阻值.
双 基 精 练 自主探究·基础备考
1.关于传感器的作用,下列说法正确的有( ) A.通常的传感器可以直接用来进行自动控制 B.传感器可以用来采集信息 C.传感器可以将感受到的一些信号转换为电学量 D.传感器可以将所有感受到的信号都转换为电学量 解析:传感器是将感受到的非电学量转化为电学量的仪器,不
传感器将非电学量转换成的电学量还可以分为如下两类: 一类是模拟量,如电阻､电压､电流等,便于计量,光敏电阻就 属于这一类;另一类是开关量,如电路的通与断,便于实现控 制的功能,干簧管就属于这一类.
疑难点二.请简述光电传感器的原理.
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;
⑤根据记录数据,分析热敏电阻的特性.
(2)研究光敏电阻的光敏特性 ①将光电传感器､多用电表､灯泡､滑动变阻器按图所示电路
连接好,其中多用电表置于“×1 k”挡;
3.温度传感器的应用 (1)电熨斗能自动控制温度,靠的是双金属片温度传感器,其
作用是控制电路的通断. (2)电饭锅中的控温元件是感温铁氧体,它由氧化锰､氧化锌
和氧化铁粉末混合烧结而成,其特点是常温下具有铁磁性, 能够被磁体吸引,温度达到约103 ℃时则失去铁磁性,不能 被磁体吸引了. (3)温度传感器测温仪的优点是可以远距离读取温度的数值, 因为温度信号变成电信号后可以远距离传输.测温元件可 以是热敏电阻､金属热电阻､热电偶及红外线敏感元件等.
热敏电阻 的环境
冷水 中
常温下
加少 量热 水
继续 加热 水
水温很 高
实验结 论
对应电阻 /×102 Ω
(2)研究光敏电阻的光敏特性
光敏电 阻的环 境
对应电 阻/×1 kΩ
灯泡不 发光
灯泡刚 发光
亮度增 加
亮度增 加
亮度增 加
实验结 论
6.注意事项 (1)热敏电阻､烧杯､温度计容易破损,实验中注意轻拿轻放. (2)光电计数器､小灯泡的额定电压比较小(不超过6 V),实验
照减弱电阻变大. 2.金属热电阻和热敏电阻 金属的电阻率随温度的升高而增大,用金属丝可以制作温度
传感器,称为热电阻.与金属不同的是有些半导体的导电能 力随温度的升高而增强,故可以用半导体材料制成热敏电 阻.
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.
3.霍尔元件 霍尔元件是能够把磁学量——磁感应强度转换为电学量——
电压的传感器元件.
三､传感器的应用 1.力传感器的应用——电子秤 我们常见的电子秤所用的测力装置是力传感器,常用的一种
应变式力传感器,它由金属架和应变片组成.应变片是一种 敏感元件,大多用半导体材料制成. 2.声传感器的应用——话筒 话筒是一种常用的声传感器,类型较多,其作用都是将声信号 转换为电信号.常见类型有动圈式话筒､电容式话筒､驻极 体话筒.
②先测出小灯泡不发光时光敏电阻的阻值,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,观察表盘指针显示电阻阻值的情况,并记录; ④根据记录数据,分析光敏电阻的特性. (3)将手掌或一个厚纸板插入光源和光电计数器之间,观察､
分析光电计数器的工作原理.
5.数据处理 根据上面记录的数据,完成以下表格内容. (1)研究热敏电阻的热敏特性
3.实验器材 热敏电阻,光敏电阻,烧杯,温度计,热水,多用电表,小灯泡,
学生电源,开关与导线,滑动变阻器,铁架台,光电计数器.
4.实验步骤 (1)研究热敏电阻的热敏特性 ①按图所示连接好电路,将热敏电阻绝缘处理,多用电表的选
择开关置于“×100”挡;
②先用多用电表测出烧杯中没有热水时热敏电阻的阻值,并 记下温度计的示数;
§10.3 传感器及其应用
第1页 共 81 页wenku.baidu.com
知 识 精 要 高效梳理·知识备考
一､传感器 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,并能将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.
二､制作传感器需要的元件 1.光敏电阻 光敏电阻在被光照射时电阻发生变化,光照增强电阻变小,光