第五章章末整合提升-2020-2021学年高中物理选修3-2【导学教程】同步辅导（鲁科版）课件PPT

第五章 传感器及其应用 菜 单 物理·选修3-2（LK） 章末整合提升 第五章 传感器及其应用 菜 单 物理·选修3-2（LK） ［知识网络］ 第五章 传感器及其应用 菜 单 物理·选修3-2（LK） 专题一　传感器的工作原理及常用敏感元件 1．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： ［专题探究］ 第五章 传感器及其应用 菜 单 物理·选修3-2（LK） eq \x(非电学量)→eq \x(敏感元件)→eq \x(转换器件)→eq \x(转换电路)→eq \x(电学量) 第五章 传感器及其应用 菜 单 物理·选修3-2（LK） 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。 第五章 传感器及其应用 菜 单 物理·选修3-2（LK） (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电阻、负温度系数电阻两种。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，UH＝keq \f(IB,d)。 第五章 传感器及其应用 菜 单 物理·选修3-2（LK） 3．传感器应用的一般模式为： 第五章 传感器及其应用 菜 单 物理·选修3-2（LK） ［例1］如图所示是一火警报警器的部分电路示意图。其中R3为用半导体热敏材料制成的传感器，值班室的显示器为电路中的电流表，a、b之间接报警器。当传感器R3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 第五章 传感器及其应用 菜 单 物理·选修3-2（LK） 图5－1 A．I变大，U变大　　B．I变大，U变小 C．I变小，U变小 D．I变小，U变大 第五章 传感器及其应用 菜 单 物理·选修3-2（LK） [答案]　C [解析]　半导体热敏电阻，温度越高，电阻越小，干路电流就越大，由U＝E－I总 r知U将减小；由U1＝I总R1知R1两端电压将增大，由U并＝U－U1知U并减小，由I＝eq \f(U并,R2)知I将减小，故选项C正确。 第五章 传感器及其应用 菜 单 物理·选修3-2（LK） 专题二　分析传感器工作原理的思路和方法 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，原理较难理解，搞清传感器的工作原理是求解问题的关键。 第五章 传感器及其应用 菜 单 物理·选修3-2（LK） 1．感受量分析 要明确传感器所感受的物理量，如力、热、光、磁、声等。 2．输出信号分析 明确传感器的敏感元件，分析它的输入信号及输出信号，以及输入信号与输出信号间的变化规律。 第五章 传感器及其应用 菜 单 物理·选修3-2（LK） 3．电路结构分析 认真分析传感器所在电路的结构，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。 第五章 传感器及其应用 菜 单 物理·选修3-2（LK） 几种传感器与其相联系的物理知识 传感器种类 敏感元件 与之相联系的物理知识 光电传感器 光敏电阻 直流电路动态分析 温度传感器 热敏电阻 直流电路问题 力传感器 压敏电阻等 力学、运动学与直流电路 电容传感器 电容器 力、运动与含容电路 第五章 传感器及其应用 菜 单 物理·选修3-2（LK） ［例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，某热敏电阻RT阻值随温度变化的图线如图5－2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： 第五章 传感器及其应用 菜 单 物理·选修3-2（LK） (1)为了使温度过高时报警器铃响，c应接在________(填“a”或“b”)处。 图5－2 第五章 传感器及其应用 菜 单 物理·选修3-2（LK） (2)若要使启动报警的温度提高些，应将滑动变阻器的滑片P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的滑片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______