通用版2018-2019版高中物理第4章傳感器與現(xiàn)代社會章末學案滬科版選修3 .doc
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第4章 傳感器與現(xiàn)代社會 章末總結(jié) 一、常見敏感元件的特點及應用 1.光敏電阻：光敏電阻的阻值與所受光照的強度有關，光照增強阻值減小，光照減弱阻值增大. 2.熱敏電阻：熱敏電阻有正溫度系數(shù)、負溫度系數(shù)和臨界溫度系數(shù)三種.正溫度系數(shù)的熱敏電阻的阻值隨溫度升高而增大，負溫度系數(shù)的熱敏電阻的阻值隨溫度升高而減小. 3.霍爾元件能夠把磁感應強度這個磁學量轉(zhuǎn)換成電壓這個電學量. 例1 如圖1所示是一火警報警器的部分電路示意圖.其中R2為用半導體負溫度系數(shù)熱敏材料制成的傳感器，電流表為值班室的顯示器，a、b之間接報警器.當傳感器R2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1 A.I變大，U變大 B.I變大，U變小 C.I變小，U變大 D.I變小，U變小 答案 D 解析 R2所在處出現(xiàn)火情時，溫度升高，則R2的阻值減小.R2↓→R總↓→I干↑→U1↑→U3↓→I↓，故顯示器的電流I變小，由U＝E－I干r，I干變大，知U變小，故選項D正確. 針對訓練 如圖2所示是某居民小區(qū)門口利用光敏電阻設計的行人監(jiān)控裝置，R1為光敏電阻，R2為定值電阻，A、B接監(jiān)控裝置.則( ) 圖2 ①當有人通過而遮蔽光線時，A、B之間電壓升高 ②當有人通過而遮蔽光線時，A、B之間電壓降低 ③當僅增大R2的阻值時，可增大A、B之間的電壓 ④當僅減小R2的阻值時，可增大A、B之間的電壓 A.①③ B.①④ C.②③ D.②④ 答案 C 解析 R1是光敏電阻，有光照射時，阻值變小，當有人通過而遮蔽光線時，R1的阻值變大，回路中的電流I減小，A、B間的電壓U＝IR2減小，故①錯誤，②正確；由閉合電路歐姆定律得：U＝E－I(R1＋r)，當僅增大R2的阻值時，電路中的電流減小，A、B間的電壓U增大，故③正確；當僅減小R2的阻值時，電路中的電流增大，A、B間的電壓U減小，故④錯誤，故應選C. 二、傳感器的應用 1.傳感器的應用 傳感器的應用過程包括三個環(huán)節(jié)：感、傳、用. (1)“感”是指傳感器的敏感元件感應信息，并轉(zhuǎn)化為電學量. (2)“傳”是指通過電路等將傳感器敏感元件獲取并轉(zhuǎn)化的電學信息傳給執(zhí)行機構(gòu). (3)“用”是指執(zhí)行機構(gòu)利用傳感器傳來的信息進行某種顯示或某種動作. 2.傳感器電路問題的設計思路 處理與傳感器有關的電路設計問題時，可將整個電路分解為： (1)傳感器所在的信息采集部分； (2)轉(zhuǎn)化傳輸部分(這部分電路往往與直流電路的動態(tài)分析有關)； (3)執(zhí)行電路. 例2 (多選)在家用電熱滅蚊器中，電熱部分主要元件是PTC元件，PTC元件是由鈦酸鋇等半導體材料制成的電阻器，其電阻率ρ隨溫度t的變化關系如圖3所示，由于這種特性，使PTC元件具有發(fā)熱、保溫雙重功能.以下判斷正確的是( ) 圖3 A.通電后，其電功率先增大后減小 B.通電后，其電功率先減小后增大 C.當其產(chǎn)生的熱量與散發(fā)的熱量相等時，溫度保持在t1不變 D.當其產(chǎn)生的熱量與散發(fā)的熱量相等時，溫度保持在t1和t2之間的某一值不變 答案 AD 解析 當電熱滅蚊器溫度由0升到t1的過程中，電阻器的電阻率ρ隨溫度的升高而減小，其電阻R隨之減小，由于加在電熱滅蚊器上的電壓U保持不變，電熱滅蚊器的電功率P隨之增大，當t＝t1時，電功率P達到最大.當溫度由t1升高到t2的過程中，ρ增大，R增大，P減小.而溫度越高，其與外界環(huán)境溫度的差別也就越大，高于環(huán)境溫度的電熱滅蚊器的散熱功率P′也就越大.因此在這之間的某一溫度t3會有P＝P3＝P′，即電功率P減小到等于散熱功率時，即達到保溫；當t
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