第5章 第17讲 认识传感器 常见传感器的工作原理及应用-【考点同步解读】2022-2023学年新教材高中物理选择性必修第二册（人教版）

第五章 〉传感器 第17讲 认识传感器 常见传感器的工作原理及应用 高考要求学业标准·考情分祈 第 ·考点分布 学科素养· ·命题趋势· 1.温度传感器（热敏电阻）、光敏传感器、 本讲属高考间歇性考点，再现率中 第 电容式传感器，霍尔元件等传感器的 等，以选择题、实验题形式呈现，将传感 工作原理及应用.（★） 物理观念 器与现代科技和信息技术相结合，将成 2.常见传感器在实际生活中的应用实 为未来高考的态势，中等及以下难度。 例.（★） 分值为4一10分. 考点分类考点透析·疼例剖析 考点1① 光敏电阻的特性与应用 5年1考* ·核心总结 山知识清单… (1)光敏电阻的电阻随光照的增强而减小. 在应用全电路欧姆定律 块 光敏电阻一般由半导体材料制成，当半导体材料受到光照 分析恒定电路动态变化时有 或者温度升高时，会有更多的电子获得能量成为自由电子，同 以下结论： 时也形成更多的空穴，于是导电性能明显增强. (1)任一电阻R阻值增 (2)光电计数器工作原理 大，必引起该电阻中电流I的 如图所示为光敏电阻自动计 减小和该电阻两端电压U的 倍号处 数器的示意图，其中R为光敏 增大 理系统 I4 电阻，R2为定值电阻 R↑ U 当光照射到光敏电阻R上时，R电阻减小，电路中电流 (2)任一电阻R阻值增 增大，R两端电压升高，信号处理系统得到高电压，计数器每 大，必将引起与之并联的支路 当由低电压转到高电压时，就计一个数，从而达到自动计数的 中电流I的增大和与之串联 目的， 的各电阻两端电压U的减小， I#个 ⊙考题1[2021·福建福清联考]如图甲是某生产流水线上 U. 的产品输送及计数装置示意图.其中S为激光源，R,为光敏电阻 (3)两个结论的统一：当 (有光照射时，阻值较小：无光照射时，阻值较大)，R2为定值保护 一个电阻阻值增大，则流过该 电阻，α、b间接“示波器”（示波器的接入对电路无影响）.水平传送 电阻的电流减小，另外该电流 177 /考点同步解读》】高中物理选揉性必修第二册R心 带匀速前进，每当传递带上的产品通过S与R,之间时，射向光敏 流过的地方，电流都减小；没 电阻的光线就会被产品挡住.若传送带上的产品为均匀正方体， 流过的地方，电流都增大，反 示波器显示的电压随时间变化的关系如图乙所示.已知计数器电 之亦然. 路中电源两极间的电压恒为6V,保护电阻R2的阻值为4002. 则( LUV 第 4 00.20.40.60.81.01.25 A.有光照射时光敏电阻R,的阻值为8002 第 B.有光照射和无光照射时保护电阻R2两端的电压之比为1：2 C.有光照射和无光照射时光敏电阻的阻值之比为1：2 第 D.每1h通过S与R1之间的产品个数为6000 解祈由题图甲可知，R、R2串联.由光敏电阻有光照射时阻 值较小可知，当有光照射时，R的阻值变小，电路的总电阻变小： 根据1{可知，电路中的电流变大：根据U=R可知，R两%的 电压变大；根据串联电路总电压等于各分电压之和可知，R两端 块 的电压变小，即R1两端的电压较低，由题图乙知R1两端的电压 U=2V,测西=U-U=6V-2V=4V电路中的电流1爱 0-0,01A,无t电阻的值R-号-Q2Y-2000,故A 4V 不正确.R无光照射时，由题图乙可得U=4V,U=U一U 6V一4V=2V,所以，有光照射和无光照射时保护电阻R2两端 的电压之比U:U=4V:2V=2:1,故B不正确.= R 高。0西A光时电程风的程值风-号 4y 0.005A=8002. 所以，有光照射和无光照射时光敏电阻的阻值之比R：R 200:800=1:4,故C不正确.由题图乙可知，每经过0.6s, 就有一个产品通过计数装置，=3600、=6000，故D正确. 0.6s 答粥D ⊙变式1[2021·武汉武昌区阶段性检测]已知光敏电阻 在没有光照射时电阻很大，并且光照越强阻值越小，利用光敏电 178 /第五章，传感器/ 阻作为传感器设计了如图所示电路，电源电动势E和内阻r不 变，当光照强度增强时，则()． A.电灯L变亮 B.光敏电阻两端的电压减小 C.定值电阻R的功率减小 D.电源的输出功率增大 考点2」金属热电阻和热敏电阻5年1考”一 ____________．核心总结__下__第 1.热敏电阻光敏电阻和热敏电阻的特性 热敏电阻是电阻值随温度变化而变化的敏感元件。在其工无律生变化的原因 作温度范围内，电阻值随温度升高而增大的是正温度系数 半导体材料受到的光照增 （PTC)热敏电阻；电阻值随温度升高而减小的是负温度系数强时，会有更多的电子获 （NTC)热敏电阻。常用的是负温度系数热敏电阻。光敏得能量成为自由电子，同 电阻时空穴增多，即载流子数 2.NTC热敏电阻与金属热电阻的区别增多。于是导电性明显地 增强