高中物理 3.1 认识传感器、3.2 传感器的原理课件 粤教选修32.ppt

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1、第三章传感器第一节 认识传感器第二节 传感器的原理2021/8/11 星期三1知识点 1 传感器1定义：能感受规定的被测量，并按照一定的规律转换成可用信号的器件或装置敏感元件转换元件2组成：传感器由_、_和_三部分组成转换电路3工作流程为：2021/8/11 星期三2知识点2 传感器的分类 1按被测量分类：加速度传感器(即测量加速度的传感器)速度传感器位移传感器压力传感器温度传感器负荷传感器、扭矩传感器等2按工作原理分类：电阻应变式传感器(光敏电阻热敏电阻)压电式传感器电容式传感器涡流式传感器动圈式传感器磁电式传感器差动变压器式传感器等3按能量传递方式分类：有源传感器无源传感器2021/8/1

2、1 星期三3种类原理适用范围温度传感器把温度的高低转变成电信号空调机、电冰箱、微波炉、消毒碗柜光电传感器把光学量转化为电学量自动冲水机、路灯的控制、鼠标器、光电计数器、烟雾报警器等生物传感器利用各种生物或生物物质特性做成的，用以检测与识别生物体内化学成分的传感器医疗卫生行业，医院中各种进行生化分析检验的仪器大多用到生物传感器红外线传感器接收携带着信息的红外线，转换成电信号航空摄影、卫星遥感遥测、生命探测器、非接触式红外测温仪、家电遥控器、防盗、防火报警器知识点3 常考的几种传感器2021/8/11 星期三4【例题】2020 年度诺贝尔物理学奖授予了法国和德国的两位科学家，以表彰他们发现“巨磁电

3、阻效应”基于“巨磁电阻效应”开发的用于读取硬盘数据的技术，被认为是纳米技术的第一次真正应用在下列有关其他电阻应用的说法中错误的是()A热敏电阻可应用于温度测控装置中B光敏电阻是一种光电传感器C电阻丝可应用于电热设备中D电阻在电路中主要起到通过直流、阻碍交流的作用2021/8/11 星期三5解析：考查基本物理常识热敏电阻的原理是通过已知某电阻的电阻值与温度的函数关系，测得该热敏电阻的值即可获取温度，从而应用于温度测控装置中，A 说法正确；光敏电阻是将光信号与电信号进行转换的传感器，B 说法正确；电阻丝通过电流会产生热效应，可应用于电热设备中，C 说法正确；电阻对直流和交流均起到阻碍的作用，D 说

4、法错误答案：D2021/8/11 星期三6【例题】在自动恒温装置中，某种半导体材料的电阻率与温度的关系如图 32 所示，这种材料具有发热和控温双重功)图 32能通电后，其电功率(A增大后减小B先减小后增大C一直增大D无法确定2021/8/11 星期三7解析：第一，从图中可以看到，温度 t1 是一个特殊温度，该自动恒温装置的温度应在温度 t1 附近变化，也就是说，当温度高于t1 时，会自动降温到 t1，当温度低于 t1 时，会自动升温到 t1，这也就是自动恒温装置的功能；第二，在工作电路中，一般工作电压是一定的，因此，电功率可以利用公式 PU2R计算或判断由图可知，材料的电阻率随温度的升高先减小

5、后增大，故它的电阻也应表现为先减小后增大，所以电功率先增大后减小，选项A 正确答案：A2021/8/11 星期三8【例题】许多食品加工设备(如电烤箱)都要控制在一定的温度范围内工作，可使食品味道鲜美而不失营养如图所示为电烤箱的温度控制电路，开始工作时，温度较低，电阻 Rt 的阻值较小，随着电阻丝 L 不断加热，温度不断升高，电阻 Rt 的阻值变大，使继电器的工作状态发生变化，请说明电烤箱的工作原理，它为什么能维持一定的温度范围？图 332021/8/11 星期三9答案：开始工作时，温度较低，电阻 Rt 的阻值较小，继电器正常工作，磁铁将开关 A 与 C 接通，电热丝 L 加热，电烤箱的温度升高

6、；但随着温度的升高，电阻 Rt 的阻值变大，继电器电路中的电流减小，磁铁不能继续吸引衔铁，开关 A 与 B 接通，灯亮铃响，电烤箱停止工作，电阻丝停止加热；当温度降低到某温度时，电阻 Rt 的温度降低，使继电器重新工作，电烤箱继续加热如此反复，就可以使电烤箱维持在一定的温度范围2021/8/11 星期三101用遥控器调换电视机频道的过程，实际上就是传感器把)光信号转化为电信号的过程，下列属于这类传感器的是(A红外线警报器B走廊照明灯的声控开关C自动洗衣机中的压力传感装置D电饭煲中控制加热和保温的温控器2021/8/11 星期三11解析：红外线警报器的工作原理是：如果有人通过红外线可以察觉得到的

7、范围，那么红外线报警器就会发出信号，并与触点接通，使灯点亮且发出警报因此，红外线警报器的工作过程是将光信号转化为电信号，A 选项正确而 B 选项是将声音信号转换为电信号的过程，C 选项是利用压力来传递信息的过程，D 选项是通过温度来控制的过程，所以 B、C、D 均错答案：A2021/8/11 星期三12题型1光敏电阻的特性【例题】(双选)如图 311 所示为光敏电阻自动计数器的示意图，其中 R1 为光敏电阻，R2 为定值电阻，此光电计数器的基本工作原理是()图 3112021/8/11 星期三13A当有光照射 R1 时，信号处理系统获得高电压B当有光照射 R1 时，信号处理系统获得低电压C信号

8、处理系统每获得一次低电压就记数一次D信号处理系统每获得一次高电压就记数一次解析：有光照时，R1 的电阻较小，电路中的电流较大，内电压与R2 两端的电压较大，R1 的电压较小；无光照时，R1 的电阻较大，电路中的电流较小，内电压与R2 两端的电压较小，R1的电压较大；物块运动挡住光时，要记数一次，所以信号处理系统每获得一次高电压就记数一次答案：BD2021/8/11 星期三141(双选)关于光敏电阻，下列说法正确的是()ABA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，载流子较多，导电性能

9、良好D半导体材料硫化镉，随着光照的增强，载流子增多，导电性能变差2021/8/11 星期三15题型2热敏电阻的特性【例题】如图 312 所示，R1 为定值电阻，R2 为负温度系数的热敏电阻(负温度系数热敏电阻是指阻值随温度的升高)而减小的热敏电阻)，L 为小灯泡，当温度降低时(AR1 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小灯泡的亮度变弱图 3122021/8/11 星期三16解析：R2 与灯 L 并联后与 R1 串联，与电源构成闭合电路，当热敏电阻温度降低时，电阻 R2 增大，外电路电阻增大，电流表读数减小，灯 L 电压增大，灯泡亮度变强，R1 两端电压减小，故 C 正确，其余

10、各项均错答案：C2021/8/11 星期三172如图 313 所示，将多用表的选择开关置于“欧姆”挡，再将电表的两支表笔与负温度系数的热敏电阻 Rt(负温度系数热敏电阻是指阻值随温度的升高而减小的热敏电阻)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_移动；若用吹风机将热风吹向电阻，表针将向_移动.(填“左”或“右”)左右解析：若往 Rt 上擦一些酒精，由于酒精蒸发吸热，热敏电阻 Rt 温度降低，电阻值增大，所以电流减少，指针应向左偏；用吹风机将热风吹向电阻，电阻 Rt 温度升高，电阻值减小，电流增大，指针向右偏图 3132021/8/11 星期三182021/8/11 星期三19