2012高考物理 传感器及其工作原理复习学案.doc

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1、第六章传感器§X6.1传感器及其工作原理【学习目标】1、知道什么是传感器2、了解传感器的常用元件的特征【自主学习】一、传感器：传感器是指这样一类元件：它能够感受诸如力、温度、光、声、化学成分等＿＿＿＿＿量，并能把它们按照一定的规律转换为电压、电流等＿＿＿＿量，或转换为电路的通断。把非电学量转换为电学量以后，就可以很方便地进行测量、传输、处理和控制了。传感器一般由敏感元件和输出部分组成，通过敏感元件获取外界信息并转换＿＿＿＿信号，通过输出部分输出，然后经控制器分析处理。常见的传感器有：＿＿＿＿＿、＿＿＿＿＿、＿＿＿＿＿、＿＿＿＿＿、力传感器、气敏传感器、超声

2、波传感器、磁敏传感器等。二、常见传感器元件：1、光敏电阻：光敏电阻的材料是一种半导体，无光照时，载流子极少，导电性能不好；随着光照的增强，载流子增多，导电性能变好，光敏电阻能够把＿＿＿＿＿这个光学量转换为电阻这个电学量。它就象人的眼睛，可以看到光线的强弱。２、金属热电阻和热敏电阻：金属热电阻的电阻率随温度的升高而＿＿＿＿，用金属丝可以制作＿＿＿＿传感器，称为＿＿＿＿＿。它能用把＿＿＿＿这个热学量转换为＿＿＿＿这个电学量。热敏电阻的电阻率则可以随温度的升高而＿＿＿＿或＿＿＿＿。与热敏电阻相比，金属热电阻的＿＿＿＿＿好，测温范围＿＿＿，但＿＿＿＿较差。３、电容

3、式位移传感器能够把物体的＿＿＿＿这个力学量转换为＿＿＿这个电学量。４、霍尔元件能够把＿＿＿＿＿＿这个磁学量转换为电压这个电学量【典型例题】例一、如图所示，将万用表的选择开关置于“欧姆”挡，再将电表的两支表笔与一热敏电阻Rt的两端相连，这时表针恰好指在刻度盘的正中间。若往Rt上擦一些酒精，表针将向＿＿＿＿（填“左”或“右”）移动；若用吹风机将热风吹向电阻，表针将向＿＿＿＿（填“左”或“右”）移动。例二、传感器是一种采集信息的重要器件。如图所示是一种测定压力的电容式传感器。当待测压力F作用于可动膜片电极时，可使膜片产生形变，引起电容的变化，将电容器、灵敏电流计

4、和电源串联成闭合电路，那么（）A、当F向上压膜片电极时，电容将减小B、当F向上压膜片电极时，电容将增大-5-用心爱心专心A、若电流计有示数，则压力F发生变化B、若电流计有示数，则压力F不发生变化例三、如图所示，有电流I流过长方体金属块，金属块宽度为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，试问金属块上、下表面哪面电势高？电势差是多少？（此题描述的是著名的霍尔效应现象）【针对训练】1、简单的说，光敏电阻就是一个简单的＿＿＿＿＿传感器，热敏电阻就是一个简单的＿＿＿＿＿传感器。１、为解决楼道的照明，在楼道内安装一个

5、传感器与电灯控制电路的相接。当楼道内有走动而发出声响时，电灯即与电源接通而发光，这种传感器为＿＿＿＿传感器，它输入的是＿＿＿＿信号，经传感器转换后，输出的是＿＿＿＿信号。2、如图所示，是一个测定液面高度的传感器，在导线芯的外面涂上一层绝缘物质，放在导电液体中，导线芯和导电液构成电容品的两极，把这两极接入外电路中的电流变化说明电容值增大时，则导电液体的深度h变化为（）A、h增大B、h减小C、h不变D、无法确定3、如图所示，R1为定值电阻，R2为热敏电阻，L为小灯泡，当温度降低时（）A、R1两端的电压增大B、电流表的示数增大C、小灯泡的亮度变强D、小灯泡的亮度

6、变弱4、如图所示，为一种测定角度的传感器，当彼此绝缘的金属板构成的动片与定片之间的角度发生变化时，试分析传感器是如何将它的这种变化转化为电学量的。【能力训练】1、关于光敏电阻，下列说法正确的是（）A、光敏电阻能够把光照强弱这个光学量转换为电阻这个电学量-5-用心爱心专心A、硫化镉是一种半导体材料，无光照射时，载流子极少，导电性能不好B、硫化镉是一种半导体材料，无光照射时，载流子较少，导电性能良好C、半导体材料的硫化镉，随着光照的增强，载流子增多，导电性能变好2、霍尔元件能转换哪两个量（）A、把温度这个热学量转换为电阻这个电学量B、把磁感应强度这个磁学量转换

7、为电压这个电学量C、把力转换为电压这个电学量D、把光照强弱这个光学量转换为电阻这个电学量３、如图所示是测定位移的电容式传感器，其工作原理是哪个量的变化，造成其电容的变化（）Ａ、电介质进入极板的长度Ｂ、两极板间距Ｃ、两极板正对面积Ｄ、极板所带电量４、如图所示，Ｒ１、Ｒ２为定值电阻，Ｌ是小灯泡，Ｒ３为光敏电阻，当照射光强度增大时，（）Ａ、电压表的示数增大Ｂ、Ｒ２中电流减小Ｃ、小灯泡的功率增大Ｄ、电路的路端电压增大5、如图所示，Ｒ３是光敏电阻，当开关Ｓ闭合后在没有光照射时，a、b两点等电势，当用光照射电阻Ｒ３时，则（）Ａ、Ｒ３的电阻变小，a点电势高于b点电势Ｂ、

8、Ｒ３的电阻变小，a点电势低于b点电势Ｃ、Ｒ３的电阻变小，a点电势等