第5章 传感器 章末整合 素养提升-【成才之路·学案】2025-2026学年高中物理选择性必修第二册同步新课程学习指导(人教版)

132 章未整合 素养提升 ●知识网络构建 定义：将非电学量转换为 或电路的 的元件 种类： 传感器、 传感器、 传感器 组成部分： 元件、 元件 认识传感器 应用模式：被测量传感器 执行机构 显示器（指针式电表或数字屏） 信号调整与转换电路→ 计算机系统 传 ·负温度系数电阻随温度的升高电阻 感 热敏电阻 正温度系数电阻随温度的升高电阻 金属热电阻：温度越高，电阻越 常用传感器的工作原理及应用{光敏电阻：光照越强，电阻越 电阻应变片：导体长度越长，横截面积越小，电阻越 压尔元件：=9 门窗防盗报警装置 利用传感器制作简单的自动控制装置 光控开关 ●高考真题专练 热点专练2常见传感器的工作原理及应用 2.(2024·浙江卷)在探究热敏电阻的特性及其 热点专练1传感器的组成和应用模式 应用的实验中，测得热敏电阻R,在不同温度 1.(2024·北京卷)如图所示为一个加速度计的 时的阻值如下表 原理图。滑块可沿光滑杆移动，滑块两侧与两 温度 根相同的轻弹簧连接：固定在滑块上的滑动片 4.1 9.014.320.028.038.245.560.4 /℃ M下端与滑动变阻器R接触良好，且不计摩 擦；两个电源的电动势E相同，内阻不计。两 电阻 220 160 100 60 45 30 15 弹簧处于原长时，M位于R的中点，理想电压 (102Ω) 表的指针位于表盘中央。当P端电势高于Q 某同学利用上述热敏电阻R,、电动势E=3V 端时，指针位于表盘右侧。将加速度计固定在 (内阻不计)的电源、定值电阻R(阻值有 水平运动的被测物体上，则下列说法正确的是 3kD、5k2、12kD三种可供选择)、控制开关 ( 和加热系统，设计了A、B、C三种电路。因环 境温度低于20℃，现要求将室内温度控制在 w 20℃~28℃范围，且1、2两端电压大于2V, 滑块 控制开关开启加热系统加热，则应选择的电路 光滑杆 是 ,定值电阻R的阻值应选 k2,1、2两端的电压小于 V时，自动 关闭加热系统（不考虑控制开关对电路的影 Q 响) A.若M位于R的中点右侧，P端电势低于 加热系统 加热系统 加热系统 Q端 控制开关 控制开关 控制开关 B.电压表的示数随物体加速度的增大而增 大，但不成正比 C.若电压表指针位于表盘左侧，则物体速度 方向向右 D.若电压表指针位于表盘左侧，则物体加速 素养等级测评 度方向向右 请同学们认真完成考案（四）第2课时 楞次定律 探究点1楞次定律 1.磁通量变化 判断正误 (1)×(2)×(3)× 例1：C线圈自图示A位置落至虚线位置过程中，磁场方向向 上，向上的磁通量增加，由楞次定律的“增反减同”可知，线圈 中感应电流产生的磁场方向向下，应用安培定则可以判断感 应电流的方向为顺时针（俯视）。同理可以判断，线圈自图示 虚线位置落至B位置过程中，向上的磁通量减小，由楞次定律 和安培定则可得，线圈中将产生逆时针方向的感应电流（俯视）。 跟踪训练1：A如题图所示，线圈从位置I到位置Ⅱ的过程中， 穿过线圈方向向下的磁通量减小，则产生感应电流；根据楞次 定律，感应电流的磁场的方向向下，产生感应电流的方向为 adcba:线圈从位置Ⅱ到位置Ⅲ的过程中，穿过线圈向上的磁 通量增加，所以感应电流的磁场的方向向下，产生感应电流的 方向为adcba。所以整个过程中感应电流的方向始终都是 adcba,故A正确，B、C、D错误。 跟踪训练2：A当用电器正常工作时，紧靠的两根绝缘电线电 流大小相等、方向相反，此时穿过线圈的磁通量为零；当用电 器漏电时，且电线2中电流小于电线1中电流，则线圈内磁通 量增加，根据楞次定律可知感应电流从N到M。故选A。 探究点2 右手定则 要点归纳 1.右手拇指四指 判断正误 (1)V(2)V(3)× 例2：Aab顺时针转动，运用右手定则，磁感线穿过手心，拇指 指向导体运动的方向，则ab上的感应电流方向为a→b,A正 确：b向纸外运动，运用右手定则，磁感线穿过手心，拇指指 向纸外，则知导体ab上的感应电流方向为b→a,B错误；线框 向右运动时，穿过线框的磁通量减小，由楞次定律知，线框中 感应电流方向为b→a→d→c→b,则导体ab上的感应电流方 向为b→a,C错误；ab沿导轨向下运动，由右手定则判断知导 体ab上的感应电流方向为b→a,D错误。 跟踪训练3：B据右手定则可判断出导体棒PQ中的电流由P 到Q,Q处电势最高，P处电势最低，由P到Q电势逐渐升高。 外电路中的电流方向总是从高电势流向低电势，因此流过R 的电流为由c到d,流过r的电流为由b到a,故选B。 素养能力提升 例3：A由题图可知，在磁体下落过程中，穿过圆环的磁场方向 一直向下，在磁体靠近圆环时，穿过圆环的磁通量变大，在磁 体远离圆环时，穿过圆环的磁通量减小，由楞次定律可知，从 上向下看，圆环中的感应电流先沿逆时针方向，后沿顺时针方 向，故A项正确，B项错误；在磁体下落过程中，圆环中产生感 应电流，圆环中有电能产生，磁体在整个下落过程中有机械能 转化为电能，由能量守恒定律可知，磁体的机械能减少，故C 项错误；磁体做自由落体运动时，有=2gh,磁体落地时的速 度v=2gh,由于磁体下落时能量有损失，磁体落地速度小 于√2gh,故D项错误 专题强化5楞次定律的推论 “三定则、一定律”的综合应用 提升点1楞次定律的推论含义 例1：AD由楞次定律的结论可知，当穿过闭合回路的磁通量增 加时，回路的面积有收缩趋势且阻碍磁体的靠近，所以p、q将 相互靠近且磁体的加速度小于g,故A、D正确。 跟踪训练1：AB根据楞次定律，可知感应电流具有这样的方 向，即感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变 化。磁体无论哪一极靠近A环时，由“来拒去留”可知A环均 被排斥，B正确；穿过A环的磁通量变大，由“增缩减扩”知，A 环还有收缩的趋势，A正确：用磁体的N极接近B环，由于B 环是断开的，无法形成感应电流，无感应磁场，因而横梁不会 转动，C错误；A环采用陶瓷材料时，不会产生感应电流，不受 安培力则不会得到相同的实验效果，而B环没有闭合，没有感 应电流产生，因而换成陶瓷材料时不能得到相同的实验效果， D错误。 例2：B如图所示，开关S拨至M 端，线圈中的电流从无到有，从A 端流入，B端流出，线圈中的磁场 方向从右向左且增大，穿过金属 圆环的磁通量向左且增大，根据 楞次定律可知，金属圆环的感应 电流的磁场方向从左向右，线圈与金属圆环相互排斥，所以金 属圆环向右运动：同理可知，开关S拨至W端，金属圆环也向 右运动，故B正确，A、C、D错误。 提升点2“三定则、一定律”的综合应用 例3：C由右手定则知，圆盘顺时针加速转动时，感应电流从圆 心流向边缘，线圈A中产生的磁场方向向下且磁场增强，由楞 次定律知，线圈B中的感应磁场方向向上，由安培定则知，ab 棒中感应电流方向由a→b,由左手定则知，b棒受的安培力 方向向左，将向左运动，A错误：同理，B、D错误，C正确。 跟踪训练2：ABP在向右摆动的过程中，穿过P的磁通量减 少，根据楞次定律和安培定则可知，P中的电流方向为顺时针 方向（从右向左看），Q中的电流方向也为顺时针方向（从右 向左看)，根据左手定则可知，Q下端所受安培力向右，则Q向 右摆动，同理，用手左右摆动Q,P也会跟着摆动，A、B正确， C、D错误。 2.法拉第电磁感应定律 探究点1电磁感应定律 要点归纳 1.(1)电磁感应(2)导体(3)无关 2.(1)磁通量的变化率(2)n △t (3)韦伯(Wb)伏(V) 判断正误 (1)V(2)×(3)×(4)× 例1：AC若飞机从西往东飞，磁场竖直分量向下，根据右手定 则，右手手心向上，拇指指向飞机飞行方向，四指指向左翼未 端，故p1>P2,选项A正确；同理，飞机从东往西飞、从南往北 飞、从北往南飞，都是p1>p2,选项C正确，B、D错误。