2012《夺冠之路》高三物理人教版一轮复习课件（安徽专用）：第10章_3传感器的原理及应用

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1、3传感器的原理及应用第十章交变电流传感器1.传感器的工作原理如图10-3-5所示，图(甲)为热敏电阻的R-t图象，图10-3-5(乙)为用此热敏电阻R和继电器组成的一个简单恒温箱电路，继电器线圈的电阻为150Ω.当线圈中的电流大于或等于20mA时，继电器的衔铁被吸合.为继电器线圈供电的电池电动势E=6V，内阻可以不计.图中“电源”是恒温箱加热器的电源.(1)应该把恒温箱内的加热器接在A、B端还是C、D端？(2)如果要使恒温箱内的温度保持100℃，可变电阻R′的阻值应调节为多少？图10-3-5由(甲)图线知，热敏电阻R的阻值随温度升高而减小，因而电磁继电器电路中

2、的电流增大，当电流增大到20mA时，衔铁被吸下，触点与A分离而与C接触，此时应该断开加热电路，所以加热器应接在A、B之间.(1)应将加热器接在A、B端.(2)由图(甲)查出热敏电阻在100℃时，电阻阻值为50Ω，依据欧姆定律，推得点评：注重原理和工作过程的分析是解题的关键．如图10-3-6所示为一种测定风作用力的仪器原理图，图中P为金属球，悬挂在一细长裸金属丝下面，O是悬挂点，R0是保护电阻，CD是水平放置的光滑电阻丝，与悬挂小球的细金属丝始终保持良好接触，无风时图10-3-7细金属丝与电阻丝在C点接触，此时电路中的电流为I，图10-3-6有风时细金属丝将偏转

3、一角度θ(θ与风力大小有关)，细金属丝与电阻丝在B点接触，已知风力方向水平向左，OC=h，CD=L，球的质量为M，电阻丝单位长度的电阻为k，电源内电阻和细金属丝电阻均不计，金属丝偏转θ角时，电流表的示数为I′，此时风力大小为F，试写出：(1)风力大小F与θ的关系式；(2)风力大小F与电流表示数I′的关系式.(3)此装置所测定的最大风力是多少？(1)F=Mgtanθ(2)设电源电动势为E，BC长为x所以E=I(R0+kL)，又tanθ=x/h(3)2.传感器的应用如图1037所示为唱卡拉OK用的话筒，内有一动圈式传感器．它的工作原理是在弹性膜片后面粘接一个轻小的

4、金属线圈，线圈处于永磁体的磁场中，当声波使膜片前后振动时，就将声音信号转变为电信号．下列说法正确的是()图10-3-7A．该传感器是根据电流的磁效应工作的B．该传感器是根据电磁感应原理工作的C．膜片振动时，穿过金属线圈的磁通量不变D．膜片振动时，金属线圈中不会产生感应电动势解析：如图所示动圈式话筒是利用电磁感应现象制成的．当声波使金属膜片振动时，连接在膜片上的线圈(叫音圈)随着一起振动．音圈在永磁铁的磁场中振动，其中就产生感应电流，感应电流的大小和方向都变化，振幅和频率的变化由声波决定，这就将声音信号转换成电信号．答案：B点评：传感器及其应用：传感器种类工作原

5、理可被测定的非电学量电容传感器电容量变化力、加速度、液面等霍尔传感器霍尔效应磁场等压电传感器压电效应压力、加速度、距离等热电传感器热电效应明火、热分布等光电传感器光电效应烟雾、辐射、计数等用电流传感器可以清楚地演示一些电学元件对电路中电流的影响，如图10-3-8所示，在AB间分别接入电容器、电感线圈、定值电阻.闭合开关时，计算机显示的电流随时间变化的图像分别如图a、b、c所示，则下列判断中正确的是()图10-3-8A.AB间接入定值电阻显示图像aB.AB间接入电容器显示图像bC.AB间接入电感线圈显示图像cD.AB间接入电感线圈显示图像b答案：D易错题：201

6、0年7月19日，乌鲁木齐市新市区河北东路仁居三巷西侧187号一自建房发生一起特大火灾事故．如图1039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()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变大图1039错解：A错解分析：误认为当出现火情时温度升高，R3电阻增大，对于半导体热敏电阻，温度升高，其电阻减小．正解：当出现火情、温度升高，R3电阻减小，所以由闭合电路欧姆定律可知显示

7、器的电流I、报警器两端的电压U均减小，C选项正确．点评：在热电传感器中要注意热敏电阻的电阻值是随温度升高而减小，抓住这一特性，再结合电学知识就能够分析出设计原理并用以解题．