2019-2020年高中物理 6.1传感器及其工作原理学案新人教版选修3-2

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1、2019-2020年高中物理6.1传感器及其工作原理学案新人教版选修3-2【学习目标】1.了解光敏电阻、热敏电阻、霍尔元件三种敏感元件2.知道非电学量转换成电学量的技术意义【自主学习】阅读教材,完成自主学习部分。1、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。2、传感器一般由敏感元件和输出部分组成,通

2、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。3、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___________。它能把___________这个热学量转换为__

3、______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例1.如图-3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

4、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。图-3例2.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C.若电流计有示数,则压力F发生变化

5、D.若电流计有示数,则压力F不发生变化例3.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)【课堂检测】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B.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C.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D.

6、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.两极板间距第3题C.两极板正对面积D.极板所带电量第4题R2R1R34.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

7、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

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