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1、實 驗 十 一 傳 感 器 的 簡 單 使 用 實 驗 準 備 實 驗 目 的(1)了解傳感器的工作原理，知道傳感器的作用(2)觀察光敏電阻、熱敏電阻和金屬熱電阻的阻值是如何隨光信號和熱信號的變化而變化的(3)能處理關(guān)于三種類型傳感器(光電傳感器、熱電傳感器、電容式傳感器)的問題 (2)傳感器的一般應用模式：由_、_和_三個部分組成，通過敏感元件獲取_并轉(zhuǎn)換成_，通過輸出部分輸出，然后經(jīng)控制器分析處理圖 S11-1(1)傳感器：能將所感受到的諸如_、_、_、_、_等非電學量轉(zhuǎn)換成便于測量的量(一般是電學量)的一實 驗 原 理力熱光聲化學成分敏感元件類元件轉(zhuǎn)換器件轉(zhuǎn)換電路外界信息電信號 傳感器工
2、作過程是：通過對某一物理量敏感的元件，將感受到的物理量按一定規(guī)律轉(zhuǎn)換成便于測量的量(3)傳感器的分類：_傳感器、_傳感器、_傳感器、_傳感器、_傳感器、磁電傳感器、超聲波傳感器、氣敏傳感器等熱電光電聲電電容力電 實 驗 器 材(1)力電傳感器力學電學作用：把_信號(位移、速度、加速度等)轉(zhuǎn)化為_信號(電壓、電流等)應用：廣泛應用于社會生產(chǎn)、現(xiàn)代科技中，如安裝在導彈、飛機、潛艇和宇宙飛船上的慣性導航系統(tǒng)及 ABS 防抱死制動系統(tǒng)(一種具有防滑、防鎖死等優(yōu)點的汽車安全控制系統(tǒng))等 (2)光敏電阻大減小特點：無光照時，載流子(電流載體，如電子和離子)極少，阻值較_；隨著光照的增強，載流子增多，阻值_
3、作用：能夠把光照_這個光學量轉(zhuǎn)換成_這個電學量強弱電阻應用：路燈的控制、鼠標器、光電計數(shù)器、煙霧報警器等都是利用了光電傳感器的原理 (3)熱敏電阻減小溫度電阻特點：阻值會隨溫度的升高而_作用：能把_這個熱學量轉(zhuǎn)換為_這個電學量應用：各種家用電器(空調(diào)、冰箱、熱水器、飲水機等)的溫度控制、火警報警器、恒溫箱等(4)金屬熱電阻特點：金屬熱電阻的電阻率隨溫度的升高而_，相比之下，熱敏電阻的靈敏度較好增大作用：能把溫度這個熱學量轉(zhuǎn)換為電阻這個電學量應用：_傳感器等溫度 靜電力洛倫茲霍爾電壓磁感應強度 【 基 礎(chǔ) 檢 測 】關(guān)于傳感器，下列說法正確的是( )A所有傳感器的材料都是由半導體材料做成的B金屬
4、材料也可以制成傳感器C傳感器主要是通過感知電壓的變化來傳遞信號的D以上說法都不正確答 案 ： B 考 點 含 傳 感 器 電 路 的 分 析 重 點 歸 納掌握不同傳感器元件的變化規(guī)律，再結(jié)合變壓器及電路的相關(guān)規(guī)律如閉合電路歐姆定律進行分析和計算以下是常見的幾類傳感器的特點： 1角度的電容式傳感器：原理是當旋片轉(zhuǎn)動時，電容器兩個彼此絕緣的金屬板的正對面積發(fā)生變化，從而引起電容發(fā)生變化如圖S11-2甲所示圖 S11-2 2液體的電容式傳感器：原理是導電液體相當于電容器的一個極板，當液體的高度發(fā)生變化時，相當于兩個極板的正對面積發(fā)生變化，從而引起電容發(fā)生變化如圖乙所示3位移的電容式傳感器：原理是當
5、電解質(zhì)板插入兩金屬極板間不同的距離時，隨著電解質(zhì)板位移的變化，電容隨之變化如圖丙所示4壓力的電容式傳感器：原理是當作用在一個電極上的壓力改變時，金屬片的形狀發(fā)生變化，兩金屬板的距離發(fā)生變化，電容隨之改變?nèi)鐖D丁所示 典 例 剖 析例 1：如圖S11-3甲所示的電路中，理想變壓器原、副線圈匝數(shù)比為 5 1，原線圈接入圖乙所示的電壓，副線圈接火災報警系統(tǒng)(報警器未畫出)，電壓表和電流表均為理想電表，R0為定值電阻，R為半導體熱敏電阻，其阻值隨溫度的升高而減小圖 S11-3 思 維 點 撥 ： (1)熱 敏 電 阻 隨 溫 度 的 升 高 阻 值 減 小 ， 變 壓 器 負載 電 阻 變 小 ， 副
6、線 圈 電 流 變 大 (2)根 據(jù) 變 壓 器 的 相 關(guān) 規(guī) 律 ， 分 析 其 他 物 理 量 的 變 化 情 況 答 案 ： B 【 考 點 練 透 】1如圖 S11-4 所示是一火警報警器的部分電路示意圖，其中 R3 為用半導體熱敏材料制成的傳感器，當溫度升高時，電阻會迅速減小值班室的顯示器為電路中的電流表，a、b 之間接報警器當傳感器 R3 所在處出現(xiàn)火情時，顯示器的電流 I、報)警器兩端的電壓 U 的變化情況是(圖 S11-4BI 變大，U 變小DI 變小，U 變大AI 變大，U 變大CI 變小，U 變小答 案 ： C 2(2015 年 北 京 海 淀 區(qū) 模 擬 )某種角速度計
7、，其結(jié)構(gòu)如圖S12-5所示當整個裝置繞軸OO轉(zhuǎn)動時，元件A相對于轉(zhuǎn)軸發(fā)生位移并通過滑動變阻器輸出電壓，電壓傳感器(傳感器內(nèi)阻無限大)接收相應的電壓信號已知A的質(zhì)量為m，彈簧的勁度系數(shù)為 k、自然長度為 l，電源的電動勢為E、內(nèi)阻不計滑動變阻器總長也為l，電阻分布均勻，裝置靜止時滑片P 在變阻器的最左端 B 端，當系統(tǒng)以角速度轉(zhuǎn)動時，則( ) 圖 S11-5 答 案 ： D 易 錯 點 傳 感 器 的 應 用例 2：位移傳感器的工作原理如圖 S11-6 所示，物體 M 在導軌上平移時，帶動滑動變阻器的金屬滑桿 P，通過電壓表顯示的數(shù)據(jù)，來反映物體位移的大小 x.假設(shè)電壓表是理想的，則下列說法正確
8、的是( ) 圖 S11-6 A物體 M 運動時，電源內(nèi)的電流會發(fā)生變化B物體 M 運動時，電壓表的示數(shù)會發(fā)生變化C物體 M 不動時，電路中沒有電流D物體 M 不動時，電壓表沒有示數(shù)錯 解 分 析 ： 不 清 楚 傳 感 器 在 電 路 中 的 作 用 ， 不 明 確 傳 感 器所 影 響 的 物 理 量 與 電 路 中 的 其 他 物 理 量 之 間 的 關(guān) 系 ， 以 為 物 體M 運 動 時 ， 電 路 中 的 外 電 阻 發(fā) 生 改 變 ， 電 流 發(fā) 生 改 變 ， 或 者 物體 M 不 動 時 ， 電 路 中 不 產(chǎn) 生 電 流 正 解 分 析 ： 物 體 M 運 動 時 ， 電 壓 表 測 的 對 應 電 阻 發(fā) 生 改 變 ，所 以 其 示 數(shù) 會 發(fā) 生 變 化 ， 但 整 個 電 路 的 總 電 阻 沒 改 變 ， 所 以 電路 中 的 電 流 不 變 故 本 題 答 案 為 B.答 案 ： B指 點 迷 津 ： 關(guān) 鍵 是 掌 握 傳 感 器 元 件 物 理 量 的 變 化 規(guī) 律 ， 再結(jié) 合 電 路 的 相 關(guān) 規(guī) 律 進 行 分 析 和 計 算
高考物理一輪總復習 專題十 實驗十一 傳感器的簡單使用課件 新人教版
