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《2021_2022学年高中物理第三章传感器2温度传感器和光传感器课件教科版选修3_2202103192181.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、2.温度传感器和光传感器必备知识·自主学习一、温度传感器1.热双金属片温度传感器:(1)原理:不同金属的_________不同,将两种膨胀系数相差较大的不同金属片焊接或轧制成为一体后,温度升高时,由于两面金属_________不同,双金属片受热变形,并且向膨胀系数小的一方弯曲。(2)应用:日光灯_______,电机过热保护器等。膨胀系数膨胀程度启动器2.热电阻传感器:(1)原理:金属丝的电阻随温度升高而_____。(2)电阻与温度的关系:R=_________。(3)应用:测______、测流量。3.热敏电阻传感器:(1)NTC热敏电
2、阻:温度升高,电阻_____。常用于测温、温度控制或过热保护。(2)PTC热敏电阻:温度升高,电阻_____。在某个特定温度附近时电阻急剧变化,适用于制成热保护开关。增大R0(1+θt)温度减小增大二、光传感器【情境思考】(1)光敏电阻是靠什么导电的?(2)光敏电阻的阻值随光强如何变化?提示:(1)制作光敏电阻的材料是半导体,半导体是靠空穴和自由电子即载流子导电的。(2)光敏电阻的阻值随光线的强弱而变化,光照越强电阻越小。1.作用:光传感器是转换_______的传感器。2.原理:有些金属或半导体材料,在电路中受到光照时,产生_____
3、或_____,实现光信号向电信号的转化。3.应用:_______、光电式烟尘浓度计、光电式转速表。光信号电流电压自动门关键能力·合作学习知识点一 光敏电阻的特性1.探究光敏电阻的特性:(1)实验器材:电压直流电源、滑动变阻器、小灯泡、多用电表、光敏电阻、导线、黑纸。(2)实验步骤:①将光敏电阻、多用电表、小灯泡、滑动变阻器按如图所示电路连接好,并将多用电表置于“×100”挡。②先测出在室内自然光的照射下光敏电阻的阻值,并记录数据。③打开电源,让小灯泡发光,调节小灯泡的亮度使之逐渐变亮,观察表盘指针显示电阻阻值的情况,并记录。④用黑纸遮
4、光,观察表盘指针显示电阻阻值的情况,并记录。(3)数据处理:把记录的结果填入表中,根据记录数据分析光敏电阻的特性。结论:光敏电阻的阻值被光照射时发生变化,光照增强电阻变小,光照减弱电阻变大。2.认识光敏电阻:(1)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。(2)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。它就像人的眼睛,可以看到光线的强弱。光线愈强,阻值愈低。一般光敏电阻的阻值在不受光照时是受光照时的100～1000倍。(3)光敏电阻灵敏度高、体积小、重量轻、性
5、能稳定、价格便宜,因此在自动化技术中应用非常广泛。3.光传感器的应用——火灾报警器:(1)如图所示为利用烟雾对光的散射来工作的一种火灾报警器,其工作原理是:带孔的罩子内装有发光二极管LED、光电三极管和不透明的挡板。平时,光电三极管收不到LED发出的光,呈现高电阻状态。(2)烟雾进入罩内后对光有散射作用,使部分光线照射到光电三极管上,其电阻变小。与传感器连接的电路检测出这种变化,就会发出警报。【典例示范】【典例】机器人装有作为眼睛的“传感器”,犹如大脑的“控制器”,以及可以行走的“执行器”,在它碰到障碍物前会自动避让并及时转弯。下列有
6、关该机器人“眼睛”的说法中正确的是()A.该机器人“眼睛”利用了光传感器B.该机器人“眼睛”利用了力传感器C.该机器人“眼睛”利用了温度传感器D.该机器人“眼睛”利用了声音传感器【解析】选A。遇到障碍物会绕开,说明该机器人“眼睛”利用了光传感器,故选A。【素养训练】1.街道旁的路灯利用半导体的电学特性制成了白天自动熄灭,夜晚自动点亮的装置,该装置的工作原理是应用了半导体的()A.热敏性B.压敏性C.光敏性D.三个特性同时应用【解析】选C。路灯要求夜晚亮、白天熄。白天有光,黑夜没有光,则是由光导致电路的电流变化,所以电路中光传感器导致电
7、阻变化,实现自动控制,因此是利用半导体的光敏性,故C正确、A、B、D错误。故选C。2.如图所示是某居住小区门口利用光敏电阻设计的行人监控装置,R1为光敏电阻、R2为定值电阻,A、B接监控装置。则()A.当有人通过而遮蔽光线时,A、B之间电压升高B.当有人通过而遮蔽光线时,A、B之间电压降低C.当仅增大R2的阻值时,可减小A、B之间的电压D.当仅减小R2的阻值时,可增大A、B之间的电压【解析】选B。R1是光敏电阻,有光照射时,电阻变小,当有人通过遮蔽光线时,R1的阻值变大,回路中的电流I减小,A、B间的电压U=IR2减小,故A项错误,B
8、项正确;由闭合电路欧姆定律得:U=E-I(R1+r),当仅增大R2的阻值时,电路中的电流减小,A、B间的电压U增大,故C项错误;当减小R2的阻值时,电路中的电流增大,A、B间的电压U减小,故D项错误。3.光传感器是一种传
