2017秋沪教版高中物理选修3-2第四章同步教学课件+视频：4.3 用传感器做实验 （6份打包）

用传感器做实验　 第四章 传感器与现代生活 1 观看视频，神奇的机器工人 一、温度传感器 敏感元件由热敏电阻金属铂制成 铂电阻的温度系数稳定、电阻率高、测量范围宽，因此被广泛用作工业测温元件 一、温度传感器 外界的温度变化通过金属管、导热硅脂，再通过封装片传递到铂电阻 金属热电阻 铂电阻 一、温度传感器 5 本资料来自于资源最齐全的２１世纪教育网www.21cnjy.com 一、温度传感器 二、力传感器 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 二、力传感器 金属梁 U1 U2 两个应变片的形变引起电阻变化 致使两个应变片的电压差变化 二、力传感器 力（形变 ） 电压 　关于电子秤中应变式力传感器说法正确的是(　　) A．应变片是由导体材料制成 B．当应变片的表面拉伸时，其电阻变大，反之变小 C．传感器输出的是应变片上的电压 D．外力越大，输出的电压差值也越大 应变片多用半导体材料制成 传感器输出的是应变片上、下两表面的电压差 且随外力增大，输出电压差值增大 1 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 霍尔元件 在一个很小的矩形半导体（如砷化铟）薄片上，制作四个电极E、F、M、N就成为一个霍尔元件。 霍尔元件 三、磁传感器 11 本资料来自于资源最齐全的２１世纪教育网www.21cnjy.com 霍尔效应 定向移动的电荷受到方向 平行于侧面向里的洛伦兹力的 作用。在这个力的作用下，薄 片两个侧面上会累积起正负电 荷。 随着电荷积累，在内外侧 面间会形成一个逐渐增强的电 场 定向移动的电荷同时受到 洛伦兹力和电场力的作用 三、磁传感器 12 本资料来自于资源最齐全的２１世纪教育网www.21cnjy.com 霍尔效应 当电场力增大到与洛伦兹力相等时，内外侧端面 间就形成一个稳定的电场，此时两端面形成一个稳定 的电压UH。这种现象称为霍尔效应，这个电压叫做霍 尔电压 三、磁传感器 13 本资料来自于资源最齐全的２１世纪教育网www.21cnjy.com 霍尔效应 可以证明，霍尔电压UH： 霍尔元件——把磁感应强度这个磁学量转换为电压 这个电学量 三、磁传感器 令 ，称为霍尔元件的灵敏度， 则 14 本资料来自于资源最齐全的２１世纪教育网www.21cnjy.com 令 ，称为霍尔元件的灵敏度， 则 霍尔电压： 一个霍尔元件的d、k为定值，再保持I恒定，则UH的变化就与B成正比。 磁感应强度 → 电压 三、磁传感器 如图所示是霍尔元件的示意图，一块通电的铜板放在磁场中，板面垂直于磁场，板内通有如图方向的电流，a、b是铜板上、下边缘的两点，则(　　) A．电势φa＞φb B．电势φb＞φa C．电流增大时，|φa－φb|增大 D．其他条件不变，将铜板改为NaCl 水溶液时，电势结果仍然一样 2 自由电荷是电子，由左手定则可判断出φa＞φb，A对，B错 因|φa－φb|＝kIB/D，所以电流增大时，|φa－φb|增大，C对 若将铜板改为NaCl溶液，溶液中的正、负离子均向a侧偏转 |φa－φb|＝0，即不产生霍尔效应，故D选项错误． 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 1.下列说法中不正确的是(　　) A．话筒是一种常用的声传感器，其作用是将电信号转换为声信号 B．电熨斗能够自动控制温度的原因是它装有双金属片 C．电子秤所使用的测力装置是力传感器 D．热敏电阻能够把温度这个热学量转换为电阻这个电学量 话筒是声传感器，能将声音信号转换成电信号，故A错 2.演示位移传感器的工作原理如右图示，物体M在导轨上平移时，带动滑动变阻器的金属滑杆p，通过电压表显示的数据，来反映物体位移的大小x。假设电压表是理想的，则下列说法正确的是 ( ) A. 物体M运动时，电源内的电流会发生变化 B. 物体M运动时，电压表的示数会发生变化 C. 物体M不动时，电路中没有电流 D. 物体M不动时，电压表没有示数 B 3.如图所示，有电流I流过长方体金属块，金属块宽为d，高为b，有一磁感应强度为B的匀强磁场垂直于纸面向里，金属块单位体积内的自由电子数为n，问：金属块上、下表面哪面电势高？电势差是多少？ 由左手定则知 上表面聚集负电荷 下表面聚集正电荷 故下表面电势高 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 电场力与洛伦兹力平衡时，有eeq \f(U,b)＝evB， 电流I＝neSv＝nev·