高中物理 第六章 传感器章末复习课练习[新人教版]选修3-2

《高中物理 第六章 传感器章末复习课练习[新人教版]选修3-2》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在应用文档-天天文库。

1、第六章传感器【知识体系】[答案填写]　①非电学　②电学　③通断　④光敏　⑤金属热　⑥霍尔元件　⑦温度　⑧声主题1　常用敏感元件及应用1．常见敏感元件及特性．(1)光敏电阻：光敏电阻在被光照射时电阻发生变化，光照增强电阻减小，光照减弱电阻增大．(2)热敏电阻和金属热电阻：金属热电阻的电阻率随温度升高而增大，热敏电阻有正温度系数、负温度系数两种．正温度系数的热敏电阻的阻值随温度升高而增大，负温度系数的热敏电阻的阻值随温度升高而减小．(3)霍尔元件：能把磁感应强度这一磁学量转换成电压这一电学量的元件，UH＝k.2．传感器应用的一般模式．9【典例1】　如图是一火警报警器的部分电路示意图．其中R2为用半

2、导体负温度系数热敏材料制成的传感器，电流表为值班室的显示器，a，b之间接报警器．当传感器R2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变大D．I变小，U变小解析：R2所在处出现火情时，温度升高，则R2的阻值减小．R2减小→R总减小→I干增大→U1增大→U3减小→I减小，故显示器的电流I变小，由U＝E－I干r，I干变大，知U变小，故选项D正确．答案：D针对训练1．(多选)在温控电路中，通过热敏电阻的阻值随温度的变化可实现对电路相关物理量的控制．如图所示的电路，R1为定值电阻，R2为半导体热敏电阻(温度越高电阻越小

3、)，C为电容器．当环境温度降低时(　　)A．电容器C的带电荷量增大B．电压表的读数增大C．电容器C两极板间的电场强度减小D．R1消耗的功率增大解析：当环境温度降低时．R2的阻值变大，电路的总电阻变大．由I＝知I变小，又U＝E－Ir，电压表的读数U增大，B正确；又由U1＝IR1及P1＝I2R1可知U1变小，R1耗的功率P1变小，D错误；电容器两极板间的电压U2＝U－U1，故U2变大，由场强E′＝，Q＝CU2可知Q、E′都增大，故A正确，C错误．答案：AB题后反思本题利用热敏电阻为传感器，将温度变化的信号转化为电信号，结合电子线路来控制加热电路．正确的电路分析、计算及看懂热敏电阻的电阻值随温度变化

4、的曲线，是解决本类习题的关键．主题2　自动控制电路的分析方法9传感器问题具有涉及知识点多、综合性强、能力要求高等特点，而传感器的形式又多种多样，原理较难理解，搞清传感器的工作原理是求解问题的关键．1．感受量分析．要明确传感器所感受的物理量，如力、热、光、磁、声等．2．输出信号分析．明确传感器的敏感元件，分析它的输入信号及输出信号，以及输入信号与输出信号间的变化规律．3．电路结构分析．认真分析传感器所在电路的结构，在熟悉常用电子元件工作特点的基础上，分析电路输出信号与输入信号间的规律．【典例2】　如图所示，图甲是某中学在研究性学习活动中，吴丽同学自制的电子秤原理示意图，目的是利用理想电压表的示数

5、指示物体的质量．托盘与电阻可忽略的金属弹簧相连，托盘与弹簧的质量均不计．滑动变阻器的滑动端与弹簧上端连接．当托盘中没有放物体时，滑片恰好指在变阻器R的最上端．此时电压表示数为零．设变阻器总电阻为R，总长度为L.电源电动势为E，内阻为r，限流电阻阻值为R0，弹簧劲度系数为k，不计一切摩擦和其他阻力．图甲　　　　　图乙(1)推出电压表示数U与所称物体质量m的关系式；(2)为使电压表示数与待测物体质量成正比，请利用原有器材进行改进，在图乙的基础上完成改进后的电路原理图，并求出电压表示数U′与所称物体质量m的关系式．解析：(1)当在托盘中放质量为m的重物后，弹簧被压缩x，据题意可知mg＝kx，此时滑动

6、变阻器滑片以上的电阻值为R1，则R1＝R.根据闭合电路欧姆定律有I＝，电压表的示数为U＝IR1，联立以上各式得U＝.(2)如图所示，设电流为I′，电压表示数为U′，9I′＝，U′＝I′R1.联立可得U′＝.针对训练2．如图所示，A是浮子，B是金属触头，C为住宅楼房顶上的蓄水池，M是带水泵的电动机，D是弹簧，E是衔铁，F是电磁铁，S1、S2分别为触头开关，S为开关，J为电池．请利用上述材料，设计一个住宅楼房顶上的自动注水装置．(1)连接电路图；(2)简述其工作原理(涉及的元件可用字母代替)．解析：(1)如图所示．(2)按图接好电路，合上开关S，水泵工作，水位升高，当浮子上升使B接触到S1时，左侧

7、电路(控制电路)工作，电磁铁F有磁力，拉下衔铁E，使S2断开，电动机M不工作，停止注水，当水位下降使B与S1脱离，电磁铁电路停止工作，F无磁性，弹簧的弹力使D拉动E，使S2接通，M工作．9方法总结：自动控制电路的设计应注意的四点(1)要明确设计意图，弄清控制条件和相应的自动控制原理．(2)要明确应选用哪种传感器，该传感器怎样感知控制条件及怎样转化为电学量输出．(3)选用什么样的执行机构，该执行机构