第十二章 第3讲　传感器及其应用-【南方凤凰台】2024高考物理一轮复习导学案 广东（新教材新高考）课件

第十二章　 交变电流　传感器 第3讲　 传感器及其应用 高考总复习 一轮复习导学案 · 数学（提高版） 高考一轮复习·南方凤凰台·物理 1 夯实双基 基础梳理 1.传感器感受诸如力、温度、光、声、化学成分等 　非电学量　⁠，并把它们转化为便于测量的电压、电流等 　电学量　⁠，或转化为电路的通断. 2.光敏电阻和热敏电阻由半导体材料制成，其特点是光照变强或温度升高，电阻 　变小　⁠.光照变弱或温度降低，电阻 　变大　⁠. 3.金属热电阻特点是温度升高，电阻 　变大　⁠. 非电学量　 电学量　 变小　 变大　 变大　 夯实双基 4.霍尔元件常由半导体元件制做，其产生的霍尔电压UH＝ 　k　⁠.霍尔元件能把 　磁感应强度　⁠这一磁学量转换为电压这个电学量. k　 磁 感应强度　 5.力传感器将物体形变这一力学量转化为 　电压　⁠这一电学量. 6.温度传感器 如日光灯启动器和电熨斗，其中起转化作用的元件为 　双金属片　⁠. 电压　 双金属片　 7.感温铁氧体也叫感温磁体.常温下有铁磁性，能够被磁体吸引，当温度上升到约103℃时，就失去铁磁性，不能被磁体吸引了.这个温度在物理学中称为该材料的“ 　居里温度　⁠”或“ 　居里点　⁠”. 8.光传感器是将 　光信号　⁠转化为 　电信号　⁠的装置，如鼠标和火灾报警器等. 居里温度　 居里点　 光信号　 电信号　 夯实双基 易错辨析 1.所有传感器都是由半导体材料制做的. （　✕　） 2.金属材料也可以制成传感器. （　√　） 3.传感器是通过感知电压的变化来传递信号的. （　✕　） 4.水银温度计是一种传感器. （　✕　） 5.话筒是一种常用的声传感器，将电信号转换为声音信号. （　✕　） ✕ √ ✕ ✕ ✕ 夯实双基 素养发展 ⁠常见物理敏感元件 1.热敏电阻 （1）热敏电阻是用半导体材料制成的.分为两类，一类是正温度系数热敏电阻，阻值随温度的升高而增大；一类是负温度系数热敏电阻，阻值随温度的升高而减小. （2）在做热敏电阻实验时，加开水后要等一会儿再测其阻值，以使电阻温度与水的温度相同，并同时读出水温. 素养发展 2.光敏电阻的光敏特性 （1）光敏电阻是把光照强弱这个光学量转换为电阻这一电学量的元件.光敏电阻通常是由硫化镉等半导体制成，其特点是光照变强，电阻变小.在黑暗的环境下，其阻值很大；当受到光照并且光辐射能量足够大时，电阻值变小. （2）光敏实验中，如果效果不明显，可将电阻部分电路放入带盖的纸盒中，并通过盖上小孔改变照射到光敏电阻上的光的强度.多用电表置于“×100”挡. 3.金属热电阻 金属热电阻是由铂、铜等金属材料制成，能够把温度这个热学量转化为电阻这个电学量.其特点是温度升高，电阻变大. 素养发展 4.霍尔元件 通常是由半导体元件制成的一个矩形薄片，在其前、后、左、右分别引出一个电极，如图所示. 沿PQ方向通入电流，垂直于薄片加匀强磁场B，则在MN间会出现电压.设薄片厚度为d，PQ方向长度为l，MN方向长度为a，薄片中的载流子受到磁场力发生偏转，使M侧电势高于N侧，造成半导体内部出现电场，带电粒子同时受到静电力作用.当磁场力与静电力平衡时，MN间的电压不再变化. 设材料单位体积的载流子数目为n，载流子的电荷量为e，可以列出I＝neSv＝neadv，qvB＝q，求解可得UH＝.取霍尔系数k＝，得其产生的霍尔电压UH＝k. 对霍尔元件，k、d不变，如果保持I不变，UH与B成正比，求出UH，可以得出B，这就是霍尔元件能把磁感应强度这一磁学量转换成电学量的原因. 素养发展 5.电容式传感器 把多种非电学量转化为电容这一电学量.由C＝可得电容式传感器有三类. （1）变极距式.（2）变面积式.（3）变介质式. 素养发展 ⁠　某温控电路的原理如图所示，RM是半导体热敏电阻，R是滑动变阻器，要求某种仪器在15℃～27℃的环境中工作，当环境温度偏高或偏低时，控制器会自动启动降温或升温设备.下列说法中正确的是（　D　） A.环境温度降低，RM的阻值减小 B.环境温度升高，Uab变大 C.滑片P向下移动时，Uab变大 D.调节滑片P的位置能改变降温和升温设备启动的临界温度 D 素养发展 ⁠（多选）如图所示，一个绝缘容器内部为长方体空腔，容器内盛有NaCl的水溶液，容器上下端装有铂电极A和C，置于与容器表面垂直的匀强磁场中，开关K闭合前容器两侧P、Q两管中液面等高，闭合开关后（　AD　） A.M处钠离子浓度大于N处钠离子浓度 B.M处氯离子浓度小于N处氯离子浓度 C.M处电势高于N处电势 D.P管中液面高于Q管中液面 AD 解析：正离子的定向移动方向与电流方向相同，而负离子移动方向与电流方向相反，根据左手定则可知，正、负离子向M处偏转，因此电势相等，故A正确，B、C错误；当开关